ANALISIS KUALITAS REAL TIME VIDEO STREAMING TERHADAP BANDWIDTH JARINGAN YANG TERSEDIA ( Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU ) Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Telekomunikasi Oleh: EKO KURNIAWAN NIM : 090402102 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014 i
ANALISIS KUALITAS REAL TIME VIDEO STREAMING TERHADAP BANDWIDTH JARINGAN YANG TERSEDIA ( Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU ) Oleh : EKO KURNIAWAN 090402102 Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada tanggal 14 bulan Mei tahun 2014 di depan penguji : 1) Suherman, S.T., M.Comp., Ph.D : Ketua Penguji : 2) Ir. M. Zulfin, M.T : Anggota Penguji :... Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir Ir. Arman Sani, M.T NIP : 19631128 199103 1 003 Diketahui oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP : 19540531 198601 1 002 ii
ANALISIS KUALITAS REAL TIME VIDEO STREAMING TERHADAP BANDWIDTH JARINGAN YANG TERSEDIA ( Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU ) Oleh : EKO KURNIAWAN 090402102 Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada tanggal 14 bulan Mei tahun 2014 di depan penguji : 1) Suherman, S.T., M.Comp., Ph.D : Ketua Penguji 2) Ir. M. Zulfin, M.T : Anggota Penguji Diketahui oleh : Disetujui Oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro Pembimbing Tugas Akhir Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si Ir. Arman Sani, M.T NIP : 19540531 198601 1 002 NIP : 19631128 199103 1 003 iii
ABSTRAK Pada Tugas Akhir ini dilakukan analisis implementasi Real Time Video Streaming menggunakan perangkat NSN FlexiPacket Radio yang dimodelkan sebagai jaringan internet. Salah satu software pilihan untuk layanan Video Streaming adalah Mo.Vi.E dan Mo.Vi.De. Pada penelitian ini diamati layanan video streaming menggunakan Mo.Vi.E dengan memvariasikan bandwidth dan frame rate untuk mengamati kualitas layanan yang dihasilkan berupa packet loss, delay dan throughput. Adapun format video streaming yang diuji pada penelitian ini adalah AVI. Dengan mengacu kepada kualitas video streaming yang ditetapkan standar ITU-T G. 1010 mengenai parameter kualitas layanan dan melakukan pengujian dengan variasi bandwidth 256 Kbps, 512 Kbps, 1024 Kbps dan frame rate 10 fps, 20 fps, 30 fps, 40 fps maka diperoleh bahwa video streaming dengan format AVI (Audio Video Interleaved) sudah memiliki kualitas yang baik pada bandwidth 1024 Kbps. Delay terbesar terjadi pada bandwidth 256 Kbps untuk frame rate 40 fps yaitu 0,0757 sec sedangkan delay terkecil terjadi pada bandwidth 1024 untuk frame rate 10 fps yaitu 0,0170 sec. Paket loss terbesar terjadi pada bandwidth 256 Kbps untuk frame rate 40 fps yaitu 11,2 % sedangkan untuk throughput sendiri, throughput terbesar terjadi pada bandwidth 1024 Kbps. Hasil pengukuran mungkin lebih besar terjadi pada jaringan internet karena terjadi buffer dan banyaknya pengguna internet. Kata Kunci : Real Time Video Streaming, Frame Rate, QoS i
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah S.W.T atas rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad S.A.W. Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada ayahanda Surat S.Pd, M.Si dan ibunda Asri, serta adik-adik tercinta Widora Iswara, Prima Piawai, Alhaidar Wilatikta yang senantiasa mendukung dan mendo akan penulis. 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: ANALISIS KUALITAS REAL TIME VIDEO STREAMING TERHADAP BANDWIDTH JARINGAN YANG TERSEDIA 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 Rahmad Fauzi, ST. MT selaku Penasehat Akademis penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan selama ini. 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi dan Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. ii
4. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya. 5. Sahabat sahabat terbaik di Elektro: Kepin, Dea, Nuzul, Farizi, Samuel, Oloni, Frans, Daniel, Nicholas, Deni, Jehuda, Teguh, Budi, Meta, Kentrik, Wongto, Rudi, Reza, Arif, dan rekan rekan 09 lainnya yang selama ini menjadi teman seperjuangan dalam hari hari kuliah, semoga kita semua sukses di masa depan. 6. Keluarga besar Laboratorium Komunikasi Radio FT USU: Bapak Ir. Arman Sani, MT, Bang Aulia, Bang Muklis, Bang Rumi, Bang Latif, Irsad dan Robi yang telah memberikan banyak bantuan selama proses penulisan Tugas Akhir. 7. 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 rekan mahasiswa. Medan, Mei 2014 Penulis, Eko Kurniawan NIM. 090402102 iii
DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... viii I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Rumusan Masalah... 1 1.3 Tujuan Penulisan... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metodologi Penulisan... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 4 II. DASAR TEORI 2.1 Video... 5 2.1.1 Frame Rate Video... 5 2.1.2 Bitrate Video... 6 2.1.3 Bit Depth ( Kedalaman Warna)... 6 2.2 Kompresi Video... 8 2.2.1 Standar Kompresi video... 8 2.2.2 H.261... 9 2.2.3 H.263... 9 2.2.4 H.364... 9 iv
2.3 Video Streaming... 10 2.3.1 Layanan Video Streaming... 11 2.3.2 Transmisi Video Streaming... 11 2.4 Protokol Streaming... 12 2.4.1 Lapisan OSI... 13 2.4.2 TCP/IP... 14 2.5 Kualitas Layanan Real Time Video Streaming... 17 2.5.1 Waktu Tunda (Delay)... 17 2.5.2 Throughput... 19 2.5.3 Paket Loss... 19 III. INSTALASI DAN PENGUJIAN 3.1 Topologi Jaringan... 21 3.2 Spesifikasi Perangkat Keras... 22 3.3 Spesifikasi Perangkat Lunak... 23 3.4 Diagram Pengambilan Data... 25 3.5 Spesifikasi video... 25 3.6 Langkah-langkah Streaming Video... 26 3.7 Langkah-langkah Pengukuran Menggunakan Wireshark... 30 IV. DATA DAN ANALISA 4.1 Umum... 32 4.2 Analisa Real Time Video Streaming... 32 4.3 Pengukuran dan Analisa Kualitas Real Time Video Streaming pada Bandwidth 256 Kbps, 512 Kbps, dan 1024 Kbps... 34 4.3.1 Pengukuran dan Analisa Packet Loss... 35 4.3.2 Pengukuran dan Analisa Throughput... 36 v
4.3.3 Pengukuran dan Analisa Delay... 37 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 39 5.2 Saran... 39 DAFTAR PUSTAKA... 40 LAMPIRAN vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Proses Gambar Bergerak... 6 Gambar 2.2 Kedalaman Warna tiap Pixel Gambar... 7 Gambar 2.3 Perkembangan Kompresi Video... 8 Gambar 2.4 Struktur Protokol Pada TCP/IP... 17 Gambar 3.1 Topologi Jaringan Real Time Video Streaming... 18 Gambar 3.2 Tampilan Mo.Vi.E disisi Server... 24 Gambar 3.3 Tampilan Mo.Vi.De disisi Klient... 24 Gambar 3.4 Flowchart Pengukuran dan Pengujian... 25 Gambar 3.5 Pemilihan File Video... 26 Gambar 3.6 Alamat IP tujuan... 27 Gambar 3.7 Resolusi Video... 27 Gambar 3.8 Menu Frame Rate Video... 28 Gambar 3.9 Menu Bitrate Video... 28 Gambar 3.10 Tool GO untuk Memulai Streaming... 29 Gambar 3.11 Tool GO Menerima Streaming... 29 Gambar 3.12 Wireshark... 30 Gambar 3.13 Menu Cupture Interface... 30 Gambar 3.14 Proses Capture Paket Menggunakan Wireshark... 31 Gambar 3.15 Pengukuran Bytes Received dan Bytes Drained... 31 Gambar 4.1 Hasil Capture Wireshark... 33 Gambar 4.2 Grafik Hasil Pengukuran Paket Loss... 35 vii
Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengukuran Throughput... 36 Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengukuran Delay... 37 viii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Hubungan antara Kedalaman Warna dan Resolusi Warna.. 7 Tabel 2.2 Pengelompukan waktu tunda berdasarkan ITU-T G.114... 18 Tabel 2.3 Standar Tingkat Paket Hilang... 20 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran QoS pada bandwidth 256 Kbps... 34 Tabel 4.4 Hasil Pengukuran QoS pada bandwidth 512 Kbps... 34 Tabel 4.5 Hasil Pengukuran QoS pada bandwidth 1024 Kbps... 35 ix