TUGAS AKHIR
STUDI KUALITAS VIDEO STREAMING MENGGUNAKAN PERANGKAT NSN FLEXIPACKET RADIO (Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU)
Oleh :
AULIYA FADLY 080402014
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
STUDI KUALITAS VIDEO STREAMING MENGGUNAKAN PERANGKAT NSN FLEXIPACKET RADIO (Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU) Oleh :
AULIYA FADLY 080402014
Disetujui oleh: Pembimbing,
Ir. ARMAN SANI, MT NIP. 19631128 199103 1 003 Diketahui oleh: Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,
Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si NIP. 19540531 198601 1002
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Saat ini sistem komunikasi dengan mengunakan Video Streaming seringkali menjadi alternatif dalam berkomunikasi. Salah satu software pilihan untuk layananan Video Streaming adalah Windows Media Encoder yang dapat dimanfaatkan sebagai software server dan software VLC (VIdeoLAN Client) yang dapat dimanfaatkan sebagai software Client Video Streaming. Terdapat beberapa format Video Streaming yang tersedia di layanan internet seperti FLV, Mp4, AVI dan lain-lain. Pada Tugas Akhir ini dilakukan analisis implementasi Video Streaming menggunakan perangkat NSN FlexiPacket Radio yang ada di Laboratorium Sistem Komunikasi Radio Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Pada penelitian ini diamati layanan Video Streaming menggunakan Windows Media Encoder dengan memvariasikan bandwidth untuk mengamati kualitas video yang dihasilkan berupa packet loss, delay dan throughput. Adapun format Video Streaming yang diuji pada penelitian ini adalah FLV (Flash Video) dan Mp4. Dengan mengacu kepada kualitas Video Streaming yang ditetapkan standart ITU-T G. 1010 mengenai parameter QoS dan melakukan pengujian dengan variasi bandwidth 64 Kbps, 128 Kbps, 256 Kbps, 320 Kbps, 384 Kbps dan 448 Kbps maka diperoleh bahwa. Video Streaming dengan format FLV (Flash Video) sudah memiliki kualitas yang baik pada minimum bandwidth 320 Kbps. Sedangkan Video Streaming dengan format video Mp4 sudah memiliki kualitas yang baik pada minimum bandwidth 384 Kbps. KATA PENGANTAR
Universitas Sumatera Utara
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah S.W.T atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini , serta shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad S.A.W. Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada ayahanda Drs. Syaiful Syah dan ibunda Lismah Farida, BA, serta abanganda Briptu Irfan Syah, juga adik-adik tercinta Alfian Arby, Hilda Rizky dan Amelia Nurul Fadilah yang senantiasa mendukung dan mendo‟akan dari sejak penulis lahir hingga sekarang. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan studi pendidikan sarjana strata satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah: “STUDI KUALITAS VIDEO STREAMING DENGAN MENGGUNAKAN FLEXIPACKET RADIO” Penulisan Tugas Akhir ini dapat berlangsung dengan baik karena adanya dukungan dari beberapa pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Bapak Ir. Arman Sani, MT selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Ali Hanafiah, ST, MT selaku Penasehat Akademis penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam melayani perkuliahan selama ini.
Universitas Sumatera Utara
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 4. Ayahanda Drs. Syaiful Syah dan Ibunda Lismah Farida, BA tercinta yang senantiasa selalu mendoakan dan memberikan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Keluarga tercinta yang telah mendoakan dan memberikan banyak dukungan dengan sepenuh hati dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 6. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya. 7. Kak Ummi, serta seluruh staf Tata Usaha di Departemen Teknik Elektro yang telah membantu dalam penyelesaian semua keperluan selama perkuliahan 8. Sahabat – sahabat terbaik di Elektro: Rumi, Dina, Habibi, Dedi medusa, Pindo pidong, Parlin latifah, Syukur, Uki trensetter, EDI ariel, Ikbal hitam, Syarif karuzi, Ari cina gunung, Aji gendut, Ihsan weijo,Razi uda, Rizal, sopian, Muklis jhon kei, Siska, Dian, Syukur, Harmoko, Teguh, Louis, Elis, Basten, Darminton,, May Hendra, dan rekan – rekan „08 lainnya yang selama ini menjadi teman seperjuangan dalam hari – hari kuliah, semoga kita semua sukses di masa depan. 9. Adik-adik stambuk 2009, 2010, Dicky Nas, Duha, Bembeng busung, suhendri, Roby, Kharisma, Ryan dan Irsyad. Adik-adik stambuk 2011,
Universitas Sumatera Utara
Hasan basri, dan adik-adik dari stambuk 2012 yang tidak bisa disebutkan namanya, semoga kalian bisa lebih sukses dari para senior kalian. 10. Keluarga besar Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT USU: Bapak Ir. Arman Sani, MT, Bang Alif, Rumi, Dina, Habibi, semoga lab kita semakin baik. 11. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak sekali kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan mendekati kesempurnaan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat berguna untuk menambah wawasan dan wacana bagi rekan pembaca yang membutuhkannya.
Medan,
Juni 2013
Penulis,
Auliya Fadly
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ................................................................................................ i KATA PENGANTAR .............................................................................. ii DAFTAR ISI ............................................................................................ v DAFTAR GAMBAR ................................................................................ viii DAFTAR TABEL ..................................................................................... x DAFTAR SINGKATAN .......................................................................... xi I.
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ............................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah ..................................................................... 2 1.3 Tujuan Penulisan ...................................................................... 2 1.4 Batasan Masalah ....................................................................... 2 1.5 Metodologi Penulisan ............................................................... 3 1.6 Sistematika Penulisan ............................................................... 3
II. DASAR TEORI 2.1
Umum ...................................................................................... 6
2.2
Streaming ................................................................................. 8
2.3
Metode Transmisi Data ............................................................ 10
2.4
2.3.1
Unicast ........................................................................ 10
2.3.2
Multicast ..................................................................... 11
Real-time Encoding dan Pre-encoded Video............................. 12
2.5 Bit Rate .................................................................................... 13 2.6 Kompresi Video ....................................................................... 13
Universitas Sumatera Utara
2.7
Standart Kompresi Video......................................................... 14
2.8
Protokol Streaming .................................................................. 15
2.9
2.8.1
Real-Time Transport Protocol (RTP) ......................... 15
2.8.2
Real-Time Control Protocol (RTCP) .......................... 16
2.8.3
Real-Time Streaming Protocol (RTSP) ....................... 16
Lapisan OSi ............................................................................. 18
2.10 TCP/IP .................................................................................... 19 2.11 TCP (Transport Control Protocol)........................................... 21 2.12 UDP (User Datagram Protocol) .............................................. 22 2.13 Kualitas Layanan Video Streaming .......................................... 24 2.13.1 Waktu Tunda (Delay)................................................... 24 2.13.2 Tingkat Paket Hilang (Packet Loss) ............................. 25 III. INSTALASI DAN PENGUJIAN 3.1
Umum.............................................................................................. 26
3.2
Quality of Service (Qos) ........................................................... 26 3.2.1 Parameter Qos.............................................................. 26
3.3 Diagram Alir Pengambilan data ................................................ 27 3.4
Topologi Jaringan ..................................................................... 29
3.5
Spesifikasi Sistem .................................................................... 30
3.6
3.5.1
Perangkat keras........................................................... 30
3.5.2
Perangkat lunak .......................................................... 31
3.5.3
Penggunaan Wireshark untuk Pengukuran .................. 33
Spesifikasi Video ..................................................................... 35
Universitas Sumatera Utara
3.7
Pengujian Video Streaming dengan menggunakan Windows Media Encoder ......................................................................... 36
3.8
Pengujian Video Streaming dengan menggunakan VLC sebagai client streaming ........................................................... 40
IV. ANALISIS KUALITAS LAYANAN VIDEO STREAMING DENGAN MENGGUNAKAN PERANGKAT FLEXI PACKET RADIO 4.1
Umum ...................................................................................... 43
4.2
Analisa Kualitas Video Streaming pada FLV (Flash Video) ..... 44 4.2.1 Pengukuran dan analisa Throughput ............................. 45 4.2.2 Pengukuran dan analisa Packet Loss ............................. 46 4.2.3 Pengukuran dan analisa Delay ...................................... 48
4.3 Analisa Kualitas Video Streaming pada Mp4 ........................... 49 4.3.1 Pengukuran dan analisa Throughput ............................. 50 4.3.2 Pengukuran dan analisa Packet Loss ............................. 51 4.3.3 Pengukuran dan analisa Delay ...................................... 52 V.
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ............................................................................... 53 5.2 Saran......................................................................................... 53
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Diagram Komponen Dari Metode Streaming .......................... 9
Gambar 2.2
Perbedaan Transmisi Unicast dengan Multicast ...................... 12
Gambar 2.3
Transmisi RTP ....................................................................... 16
Gambar 2.4
Mekanisme Protokol RTCP + RTP ......................................... 16
Gambar 2.5
Mekanisme Protokol RTSP .................................................... 17
Gambar 2.6
Hubungan Tiap Lapisan Protokol ........................................... 17
Gambar 2.7
Lapisan OSI ........................................................................... 19
Gambar 2.8
Struktur Protokol pada TCP/IP ............................................... 21
Gambar 2.9
Format Segmen TCP .............................................................. 22
Gambar 2.10 Format Segmen UDP ............................................................. 23 Gambar 3.1
Flowchart pengambilan data .................................................. 29
Gambar 3.2
Topologi jaringan yang terbentuk ........................................... 30
Gambar 3.3
Tampilan Wireshark ............................................................... 34
Gambar 3.4
Menu Capture Interface ......................................................... 35
Gambar 3.5
Proses Capture Paket Menggunakan Wireshark ...................... 35
Gambar 3.6
Pengukuran Bytes Received dan Bytes Drained ....................... 36
Gambar 3.7
Pengukuran Broadcast encoder ............................................... 38
Gambar 3.8
Pengukuran Broadcast encoder ............................................... 38
Gambar 3.9
Pengukuran Broadcast encoder ............................................... 39
Gambar 3.10 Pengukuran Broadcast encoder ............................................... 39 Gambar 3.11 Pengukuran Broadcast encoder ............................................... 40 Gambar 3.12 Pengukuran Broadcast encoder ............................................... 40
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.13 Pengaturan VLC sebagai Client Streaming ............................. 41 Gambar 3.14 Pengaturan VLC sebagai Client Streaming ............................ 42 Gambar 4.1
Hasil Capture pada perangkat lunak Wireshark ...................... 45
Gambar 4.2
Grafik pengukuran Throughput pada FLV(Flash Video) ......... 47
Gambar 4.3
Grafik pengukuran Packet Loss pada FLV(Flash Video) ......... 48
Gambar 4.4
Grafik pengukuran Delay pada FLV(Flash Video) .................. 49
Gambar 4.5
Hasil Capture pada perangkat lunak Wireshark ...................... 51
Gambar 4.6
Grafik pengukuran Throughput pada Mp4 .............................. 52
Gambar 4.7
Grafik pengukuran Packet Loss pada Mp4 .............................. 53
Gambar 4.8
Grafik pengukuran Delay pada Mp4 ....................................... 54
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Perbandingan Standar Kompresi Video ................................ 15
Tabel 2.2
Pengelompokan Waktu Tunda berdasarkan ITU-T G.114 .... 24
Tabel 2.3
Standar Tingkat Paket Hilang……………………………… 26
Tabel 3.1
Spesifikasi Video pada situs youtube.com............................ 37
Tabel 4.1
Hasil Pengujian Streaming Video Dengan Format FLV ....... 46
Tabel 4.2
Hasil Pengujian Streaming Video Dengan Format Mp4 ....... 51
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
FLV
= Flash Video
HTTP
= Hypertext Transfer Protocol
NSN
= Nokia Siemens Network
MLR
= Media Loss Rate
POTS
= Plain Old Telephone Service
QoS
= Quality of Service
RTCP
= Real-Time Control Protocol
RTP
= Real-Time Transport Protocol
RTSP
= Real-Time Streaming Protocol
TCP
= Transmission Control Protocol
UDP
= User Datagram Protocol
VLC
= VideoLAN Client
WME
= Windowa Media Encoder
Universitas Sumatera Utara
