BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Teknologi Radio Online Streaming Penggunaan internet membuat ketersediaan dari streaming media. Audio streaming memperbolehkan transmisi langsung dari audio melalui internet, merubah internet menjadi perantara broadcast[4]. Dalam dunia internet, streaming mengacu kepada teknologi yang mampu mengkompresi atau menyusutkan ukuran file audio dan video agar mudah dilewatkan melalui jaringan yang terbatas bandwidthnya[8]. Proses transfer file audio dan video tersebut dilakukan secara stream, atau mengalir. Dari prosesnya, streaming berarti sebuah teknologi pengiriman file dari server ke klien melalui jaringan packet based misalnya internet. File tersebut berupa rangkaian paket time-stimped yang disebut stream. Sedangkan menurut pengguna, streaming adalah teknologi yang memungkinkan suatu file dapat segera dijalankan tanpa harus menunggu selesai diunduh dan terus mengalir tanpa ada interupsi. Pada saat teknologi streaming tersebut belum diperkenalkan secara luas, File audio atau video sebelum dapat kita dengar atau lihat di komputer kita harus didownload terlebih dahulu. Untuk mendownload file audio atau video hingga selesai tentunya memerlukan waktu yang cukup banyak. Contohya ketika file audio besarnya adalah 8 Mb, maka kita memerlukan 2,27 menit jika menggunakan akses internet dengan kecepatan 56 Kbps. Untuk membangun sebuah radio online yang efisien dan nyaman untuk diakses, dibutuhkan software streaming yang tidak menggunakan resource bandwidth yang besar serta pengaturan encode kita harus sekecil mungkin. Beberapa server radio internet memiliki ukuran yang tidak terlalu besar, misalnya Icecast yang bersifat open source, juga SHOUTcast server yang hanya berukuran 136 KB. Keduanya memang memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Didalam radio online streaming terdapat tiga komponen utama, yaitu Audio Broadcasting system (ABS), Source Client (Streamer), Media Player (Interface Listener)[9]. 7

2 Gambar 2.1 Arsitektur Radio Sederhana Alur proses kerja radio streaming dapat dilihat pada Gambar 2.1. Data yang masuk akan diolah oleh source client dan akan dikirimkan ke Icecast2 server. Kemudian server akan menampung data yang telah diterima sebelum akhirnya dibroadcast menuju jaringan internet. Pendengar/listener dapat mengakses siaran yang telah dibroadcast menggunakan player yang mendukung untuk melakukan streaming. Sebelum bisa terhubung, server radio streaming harus memiliki url dan port agar mempermudah pendengar untuk mengakses radio tersebut. 2.2 Icecast Icecast adalah free server software untuk streaming multimedia yang handal dan mendukung codec AacPlus, juga secara umum menggunakan dua format audio yaitu MPEG-1/perangkat-perangkat streaming dari Icecast juga difasilitasi untuk kedua format Audio Layer 3 (*.mp3) dan Ogg Vorbis. Termasuk tersebut sekalipun juga memungkinkan untuk format audio lainnya[9]. Icecast digunakan untuk membuat radio internet atau jukebox pribadi atau diantara keduanya. Icecast sangat fleksibel sehingga format-format baru sangat mudah ditambahkan dan mendukung standar terbuka untuk komunikasi dan interaksi. Icecast memiliki dukungan untuk streaming audio stream secaraa simultan setiap aliran memiliki mount point yang klien dapat mengakses, biasanya melalui URL jaringan[15]. 8

3 Untuk menjalankan Icecast membutuhkan tambahan audio libraries dan aplikasi streamer (source client). Memang beberapa source client didesain spesifik untuk Icecast 2 yaitu Ices2, DarkIce, LiveIce-ng, dan Ezastream. Tidak menutup kemungkinan menggunakan source client lain seperti SAM Broadcasrter atau IDJC (Internet DJ Console). Dalam pengoperasian Icecast, port 8000 harus terbuka dan tidak menutup kemungkinan semua port diatas 1024 digunakan selama didefinisikan pada Icecast melalui file konfigurasi yang telah disediakan. Lisensi Icecast adalah GPL (GNU Public Lisence) yang artinya dapat dikembangkan sesuai dengan kebutuhan. Platform yang mendukung Icecast yaitu Linux (Redhat, Debian), FreeBSD, OpenBSD, dan Solaris. Icecast juga mengembangkan pada platform Windows yaitu Windows NT, Windows 2000, dan Windows XP[9]. Stream Structure per Mount Point Gambar 2.2 Bagan Alur Streaming Alur streaming sederhana dapat dilihat pada Gambar 2.2. Data akan diolah oleh source client kemudian dikirim ke sisi server (Icecast 2 Server). Kemudian server akan menampung seluruh data yang diterima dari source client. Lalu Icecast 2 server melakukan broadcast data ke jaringan, sehingga listener dapat mengakses data audio yang berada di sisi server menggunakan media player yang medukung. Server harus memiliki alamat url serta menyediakan port untuk berlangsungnya alur proses streaming ini. Pendengar dapat terhubung dengan Icecast 2 server menggunakan berbagai aplikasi klien tentunya karena Icecast 2 tidak memiliki batasan terhadap tipe dari kliennya. 9

4 2.3 SHOUTcast SHOUTcast adalah freeware untuk keperluan streaming audio melalui media internet buatan nullsoft[5]. SHOUTcast merupakan freeware yang biasa digunakan pada teknologi radio streaming. SHOUTcast membantu user menyediakan suatu internet radio server pribadi menggunakan software yang telah tersedia. Server SHOUTcast yang dapat dihubungi oleh user yang ingin mendengarkan file audio streaming. Server SHOUTcast dapat diubah dengan memilih menu Edit Config[1]. File konfigurasi ini berbentuk teks yang dilengkapi dengan keterangan pembantu. Dibutuhkan plugin untuk mengirim stream MP3 ke server SHOUTcast. Plugin ini disebut SHOUTcast Source for Winamp[6]. Pada plugin ini juga terdapat parameter-parameter yang dapat dikonfigurasi antara lain : lokasi server yang dituju, port, dan password. Format dari output audio dapat dijalankan menggunakan berbagai software yang telah banyak digunakan saat ini, antara lain: Winamp, Real Player, Media Player, QuickTime, dan lain-lain. 2.4 Darwin Streaming Server Darwin Streaming Server (DSS) adalah sebuah open source yang ditujukan untuk pengembang yang perlu streaming QuickTime dan MPEG-4 media pada platform alternatif seperti Mac, windows, Linux, dan Solaris, atau para pengembang yang perlu memperpanjang dan/atau memodifikasi kode streaming server yang ada sesuai dengan kebutuhan mereka. Darwin Streaming Server hanya didukung oleh komunitas open source dan tidak memenuhi syarat untuk dukungan teknis dari Apple. 2.5 Sistem Transmisi Pada Proses Streaming Proses streaming merupakan teknologi untuk memainkan file audio atau video secara langsung (live) maupun dengan prerecord dari sebuah mesin server (Web server). File audio atau video yang terletak pada sebuah server dapat secara langsung dijalankan pada komputer klien sesaat setelah ada permintaan dari pengguna tanpa harus menunggu file tersebut selesai diunduh. Sebenarnya streaming adalah proses pengiriman data terus-menerus yang dilakukan secara 10

5 broadcast melalui internet/intranet untuk ditampilkan oleh aplikasi streaming pada PC (klien)[9]. Jika ditinjau dari cara penerimaan datagram oleh host pada jaringan TCP/IP dalam proses streaming, ada beberapa cara yang dapat ditempuh untuk mendesain aplikasi jaringan yang bersifat multipoint yaitu Unicast, Multicast, dan Broadcast Unicast Unicast dapat diartikan sebagai transmisi data, transmisi unicast merupakan transmisi informasi yang dilakukan ke satu pengirim (point to point). Setiap penerima akan memperoleh stream yang berbeda walau menampilkan film yang sama[3]. Seperti pada Gambar 2.3, jika sebuah radio internet menggunakan koneksi unicast, maka akan membutuhkan bandwidth yang besar, karena host sumber harus mengirimkan informasi yang sama sebanyak jumlah host yang berhubungan dengannya, walaupun berada pada satu shared media seperti Ethernet. Gambar 2.3 Komunikasi Data Unicast Unicast memiliki keterbatasan, terutama jika jumlah host yang terlibat dalam komunikasi ini sangat banyak. Host yang terhubung harus membuat hubungan komunikasi sebanyak host yang terlibat. Selain ini traffic yang ditimbulkan oleh komunikasi ini akan berlipat ganda sebanyak host yang terlibat. Hal ini akan mengakibatkan masalah pada pemakaian bandwidth. 11

6 2.5.2 Multicast Transmisi multicast merupakan transmisi dari satu pengirim ke banyak penerima yang terdapat di dalam satu buah grup-grup tertentu (one to group), sehingga setiap penerima akan mendapatkan stream yang sama[3]. Multicast group memiliki sebuah alamat multicast, yaitu kelas D dalam alamat IPv4 atau memang alamat multicast dalam alamat IPv6. Alamat-alamat multicast IPv4 didefinisikan dalam /4, berkisar dari Prefiks alamat /24 (dari ) tidak dapat digunakan karena dicadangkan untuk digunakan oleh lalu lintas multicast dalam subnet local[9]. Cara kerja dari transmisi multicast secara sederhana dijelaskan pada Gambar 2.4. Gambar 2.4 Komunikasi Data Multicast Broadcast Transmisi broadcast merupakan transmisi dari satu buah pengirim ke banyak penerima dalam seluruh jaringan yang terkoneksi (one to many). Pesan pesan berukuran kecil disebut paket, yang dikirimkan oleh suatu mesin akan diterima oleh mesin mesin lainnya [3]. Walaupun broadcast cenderung membuang resource, beberapa protocol seperti ARP, bergantung kepadanya. Dengan demikian, terjadinya beberapa traffic broadcast tidak dapat dihindari. Broadcast pada jaringan komputer merupakan jenis paket yang berasal dari satu titik, dan memiliki tujuan ke semua titik lain yang ada di jaringan. Alamat IP Broadcast berbeda dengan alamat IP Unicast atau alamat IP Multicast, karena 12

7 hanya dapat digunakan sebagai alamat tujuan saja, sehingga tidak digunakan sebagai alamat sumber. Alamat IP Broadcast ada empat jenis, yakni network broadcast, subnet broadcast, all-subnets-directed broadcast, dan limited broadcast. Untuk jaringan Ethernet dan token ring, semua paket broadcast IP akan dikirimkan ke alamat broadcast Ethernet dan token ring, yakni 0xFF-FF-FF- FF-FF-FF. Pengiriman paket data diharuskan yang dapat diterima oleh setiap perangkat yang ada di dalam jaringan broadcast. Untuk mengurangi implikasi adanya burst data, implementasi biasanya terbatas untuk LAN, spesifik untuk Ethernet dan token ring. Ada juga broadcast domain yang mana merupakan logic segmen jaringan dimana setiap komputer yang terhubung dapat mengirimkan data ke komputer lain didalam domain tanpa melewati suatu perangkat routing. Metode broadcast merupakan cara yang tepat untuk digunakan dalam menyampaikan informasi yang sama kepada seluruh host. Karena seluruh host yang ada pada satu jaringan memiliki broadcast address yang sama, maka host cukup mengirimkan satu datagram yang ditujukan ke broadcast address jaringan yang bersangkutan., dan seluruh host akan menerima datagram tersebut sebagai informasi yang harus diterima. 2.6 Bitrate Bitrate mengacu pada jumlah bit atau jumlah data yang diproses di dalam jumlah waktu tertentu. Bitrate merupakan suatu ukuran kecepatan transfer bit suatu data dari tempat satu ke tempat lain biasanya diukur dengan waktu seperti Kbps (Kilobit per second), Mbps (Megabit per second) dan seterusnya. Nilai suatu bitrate yang terdapat pada audio atau video mempresentasikan karakteristik data tersebut. Semakin banyak ruang memory yang digunakan pada komputer menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai bitrate dari sebuah audio atau video. Karena bit adalah pembentuk dari suatu byte, dimana byte itu mempresentasikan sebuah karakter, jadi semakin besar bitratenya maka semakin halus juga hasil suara yang kita dengarkan. Overall Bit Rate adalah total nilai bit rate secara keseluruhan[9]. 13

8 2.7 Quality of Service (QoS) Berdasarkan dokumen ITU-T E.800, Quality of Service (QoS) merupakan mekanisme penilaian yang bersifat kolektif terhadap kualitas layanan telekomunikasi yang diterima oleh pengguna. QoS dapat diartikan sebagai kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan layanan yang baik terhadap parameter QoS yang ada. Parameter QoS secara umum terdiri dari Throughput, Packet Loss, Delay, Jitter[10] Throughput Throughput adalah kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Throughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada tujuan selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut [16]. Throughput dapat dikatakan sebagai bandwidth aktual yang terukur pada suatu ukuran waktu tertentu dalam suatu transmisi. walaupun throughput memiliki satuan dan rumus yang sama dengan bandwidth, tetapi throughput lebih pada menggambarkan bandwidth yang sebenarnya (aktual) pada suatu waktu tertentu dan pada kondisi dan jaringan internet tertentu yang digunakan untuk mendownload suatu file denngan ukuran tertentu. Berikut adalah formula pembanding througput dengan bandwidth: Waktu download terbaik = file size bandwidth Waktu download typical = file size throughput Jika semisal bandwidth yang kita ketahui adalah 128 kbps, kemudian kita ingin mendownload file di internet berukuran 256 kbps, seharusnya file sampai ke user hanya 2 detik (256/128), namun yang terjadi file tiba dalam waktu 8 detik. Jadi bandwidth aktual atau disebut throughput adalah 256kb/8 detik = 32 kbps. Sering kali nilai throughput berbeda jauh dengan bandwidth maksimum yang sebenarnya. 14

9 2.7.2 Packet Loss (Paket Hilang) Penyebab utama pelemahan audio dan video pada multimedia streaming adalah packet loss (paket hilang). Packet Loss dapat didefenisikan sebagai kegagalan mentransmisikan paket pada alamat tujuannya sehingga menyebabkan beberapa paket dalam waktu pengiriman hilang atau lost [13]. Kegagalan paket tersebut mencapai tujuan, dapat disebabkan oleh beberapa kemungkinkan, diantaranya yaitu: Terjadinya overload trafik didalam jaringan, tabrakan (congestion) dalam jaringan, error yang terjadi pada media fisik, dan kegagalan yang terjadi pada sisi penerima antara lain bisa disebabkan karena overflow yang terjadi pada buffer[2]. Tabel 2.1 menunjukkan rekomendasi nilai paket hilang yang mempengaruhi kualitas layanan (QoS). Tabel 2.1 Rekomendasi Nilai Paket Hilang Berdasarkan ITU-T G.114 Kategori Packet loss ratio (%) Sangat Bagus 0% Bagus 3% Jelek 15% Sangat Jelek 25% Packet Loss terjadi ketika peak load dan congestion (kemacetan akibat padatnya traffic yang harus dilayani) dalam batas waktu tertentu, sehingga frame (gabungan data payload dan header yang ditansmisikan) suara akan dibuang sebagaimana perlakuan terhadap frame data lainnya pada jaringan berbasis IP Delay (Waktu Tunda) Waktu tunda (delay) merupakan akumulasi berbagai waktu tunda dari ujung ke ujung pada jaringan Internet. Waktu tunda mempengaruhi kualitas layanan (QoS) karena waktu tunda menyebabkan suatu paket lebih lama mencapai tujuan [17]. Adapun komponen delay ditunjukkan pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Jenis-Jenis Delay Jenis Delay Keterangan Algorithmic Disebabkan oleh standar codec yang digunakan. Delay Contohnya Algorithmic delay untuk G.711 adalah 0 ms. 15

10 Packettization Delay Serialization Delay Propagation Delay Coder (processing) Delay Delay yang disebabkan oleh pengakumilasian bit voice sample ke frame. Seperti contonya standar G.711 untuk payload 160 bytes memakan waktu 20 ms. Delay ini terjadi karena adanya waktu yang dibutuhkan untuk pentransmisian paket IP dari sisi originating (pengirim). Terjadi perambatan pada paket IP di media transmisi ke alamat tujuan. Seperti contonya delay propagasi dalam kabel akan memakan waktu 4 sampai 6 µs per km-nya. Waktu yang dibutuhkan oleh Digital Signal Processing (DSP) untuk mengkompres sebuah blok PCM, nilainya bervariasi bergantung dari codec dan kecepatan prosessor. Gambar 2.5 Ilustrasi Delay dalam jaringan Gambaran secara sederhana delay dalam jaringan ditunjukkan pada Gambar 2.5. ITU-T G.114 merekomendasikan waktu tunda tidak lebih besar dari 150 ms 16

11 untuk berbagai aplikasi, dengan batas 400 ms untuk komunikasi suara yang masih dapat diterima[11]. Rekomendasi tersebut ditunjukkan di Tabel 2.3. Tabel 2.3 Pengelompokan Waktu Tunda Berdasarkan ITU-T G.114 Kategori Besar delay (ms) Sangat Bagus <150 ms Bagus 150 ms s/d 300 ms Jelek 300 ms s/d 450 ms Sangat Jelek >450 ms Jitter Jitter adalah jumlah variasi waktu kedatangan paket-paket yang dikirimkan terus-menerus dari satu terminal (source) ke terminal lain (destination) pada jaringan IP. Biasanya dikenal juga dengan standar deviasi. Beban trafik, perubahan rute paket, kemacetan paket (congestion), dan waktu tunda pemrosesan merupakan penyebab terjadinya standar deviasi. Semakin besar peluang terjadinya kemacetan paket disebabkan oleh semakin besar beban trafik dalam jaringan. Dengan demikian, nilai variasi waktu tunda akan semakin meningkat dan nilai Quality of Service (QoS) akan menurun. Tabel 2.4 menunjukan beberapa kategori jitter yang baik dan jelek untuk radio streaming menurut rekomendasi ITU-T G.114 [11]. Tabel 2.4 Rekomendasi ITU-T G.114 Untuk Jitter. Kategori Jitter Sangat Bagus 0 ms Bagus 0 ms s/d 75 ms Sedang 76 ms s/d 125 ms Jelek 125 ms s/d 225 ms 2.8 Web Server Web Server adalah komputer yang digunakan untuk menyimpan dokumendokumen web, komputer ini akan melayani permintaan dokumen web dari kliennya[12]. Web server melayani request protokol HTTP dari client yang 17

12 menggunakan web browser. Dalam membangun sebuah web server dibutuhkan suatu aplikasi web server, salah satunya adalah Apache. Apache merupakan aplikasi web server yang dapat berjalan di banyak sistem operasi, seperti Unix, FreeBSD, Linux, Microsoft Windows dan Novell [7]. 18