TUGAS AKHIR ANALISIS KUALITAS TRANSMISI VIDEO DENGAN DECODABLE FRAME RATE Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Oleh M. Mulia Maulana NIM : 100402102 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ANALISIS KUALITAS TRANSMISI VIDEO DENGAN DECODABLE FRAME RATE Disusun Oleh : M. MULIA MAULANA 100402102 Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir SUHERMAN, ST. M.Com, Ph.D. NIP. 19780202 200312 1001 Diketahui Oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si. NIP. 19540531 198601 1 002 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
ABSTRAK Seiring meningkatnya kebutuhan masyarakat akan informasi video, dibutuhkan sistem transmisi video yang baik. Kinerja suatu transmisi video dapat diketahui dengan melakukan simulasi atau dengan model matematis. Kinerja transmisi yang baik akan menghasilkan kualitas video yang baik pula pada sisi penerima. Pada Tugas Akhir ini, penulis akan menganalisis kinerja transmisi video pada jaringan 802.11 menggunakan model Decodable Frame Rate. Decodable Frame Rate adalah model pengukuran transmisi video yang menggunakan nilai probabilitas terdekodekannya data video yang diterima. Semakin besar nilai decodable frame maka kualitas video yang diterima pada sisi penerima akan semakin baik pula. Dari hasil percobaan dengan jumlah 6 user diperoleh jumlah frame yang decodable adalah 34% dari jumlah frame yang dikirimkan. Sedangkan dari hasil analisis model decodable frame rate diperoleh jumlah frame yang decodable adalah 3% dari jumlah frame yang dikirimkan. Jumlah frame yang decodable dipengaruhi oleh nilai packet loss ketika video ditransmisikan. Semakin besar jumlah user maka nilai packet loss juga akan semakin meningkat dan frame yang decodable akan semakin kecil sehingga kualitas video yang diterima juga semakin menurun. i
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala cobaan, halangan, dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad S.A.W. Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu ayahanda Legisan dan ibunda Rajiem serta kakak saya, Nur Anita Utami yang senantiasa mendukung dan mendoakan penulis. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah : ANALISIS KUALITAS TRANSMISI VIDEO DENGAN DECODABLE FRAME RATE Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : ii
1. Bapak Suherman, ST. M.Com, Ph.D. selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir saya, atas nasihat, bimbingan, dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Dr. Maksum Pinem, ST, MT. dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT. selaku penguji seminar dan sidang Tugas Akhir saya. 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik 4. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, atas segala bantuannya. 5. Sahabat baik saya Puti Mayangsari Fhatony yang selalu ada untuk penulis. 6. Teman-teman angkatan 2010 di Elektro, Dhuha, Sylvester, Eden, Ilham, Yahya, Dani, Chandra, Deni, Lutphi, Diki, Andika, Rimbo, Ryan, Kharisma, Pakwin, Ipin, Irsyad, Adi, Ricky, Fatih, Fadlan, dan lain-lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu, semoga silaturahmi kita terus terjaga. 7. Keluarga Besar Ikatan Mahasiswa Teknik Elektro dan semua pengurus IMTE. 8. Serta Keluarga Besar MME-GS yang telah memberikan banyak sekali pembelajaran. 9. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu. iii
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri. Medan, 19 Agustus 2015 Penulis M. Mulia Maulana NIM. 100402102 iv
DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... ix I. PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metode Penelitian... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 4 II. DASAR TEORI... 6 2.1 Sistem Transmisi Video... 6 2.1.1 Kompresi Video... 6 2.1.2 Struktur Video... 7 v
2.1.3 Codec FFMPEG... 9 2.2 Model Decodable Frame Rate... 9 2.2.1 Jumlah dari Decodable Frame I yang Diharapkan (N dec I )... 10 2.2.2 Jumlah dari Decodable Frae P yang Diharapkan (N dec P )... 11 2.3 Jaringan Wireless... 11 2.3.1 Jaringan 802.11... 11 2.3.2 Mode Infrastruktur... 12 2.3.3 Mode Ad-Hoc... 13 III. METODE PENELITIAN... 14 3.1 Umum... 14 3.2 Perangkat yang Digunakan... 14 3.2.1 Perangkat Keras... 14 3.2.2 Perangkat Lunak... 15 3.3 Topologi Jaringan... 16 3.4 Konfigurasi Wifi... 17 3.5 Pengambilan Data... 18 3.6 Prosedur Percobaan... 18 3.7 Evaluasi Percobaan... 21 vi
3.7.1 Delay... 21 3.7.2 Packet Loss... 21 3.7.3 Evaluasi Percobaan... 21 IV. ANALISIS KUALITAS TRANSMISI VIDEO DENGAN DECODABLE FRAME RATE... 22 4.1 Analisis Hasil Percobaan... 22 4.1.1 Delay... 22 4.1.2 Packet Loss... 23 4.2 Penentuan Faktoe Packet Loss Rate pada Model Decodable Frame Rate... 25 4.3 Hasil Analisis Model Decodable Frame Rate... 28 4.4 Perbandingan Hasil Percobaan dengan Model Decodable Frame Rate... 30 V. KESIMPULAN DAN SARAN... 32 5.1 Kesimpulan... 32 5.2 Saran... 33 DAFTAR PUSTAKA... 34 vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 MPEG Group of Picture... 8 Gambar 2.2 Mode Infrastruktur... 12 Gambar 2.3 Mode Ad-Hoc... 13 Gambar 3.1 Topologi Jaringan Percobaan... 16 Gambar 3.2 Diagram Alir Konfigurasi Wifi... 17 Gambar 3.3 Diagram Alir Konfigurasi Wifi... 18 Gambar 3.4 Diagram Alir Piranti lunak Transmisi Video... 19 Gambar 4.1 Grafik Hasil Perhitungan Delay... 23 Gambar 4.2 Grafik Hasil Perhitungan Packet Loss... 24 Gambar 4.3 Diagram Transisi Keadaan... 25 Gambar 4.4 Grafik Nilai Decodable Frame Rate... 29 Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Hasil Percobaan dengan Model Decodable Frame Rate... 30 viii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Notasi Parameter Decodable Frame Rate... 10 Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras... 15 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Delay... 22 Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Packet Loss... 24 Tabel 4.3 Nilai Decodable Frame Rate... 28 Tabel 4.4 Perbandingan Decodable Frame dari Hasil Percobaan dengan Model Decodable Frame Rate... 30 ix