Kernel Waktu Nyata Waktu Nyata dan Multimedia

• Pemetaan berkas ke secondary storage • Melakukan back-up berkas ke media penyimpanan yang stabil Non-volatile Karakteristik sistem multimedia: • Berkas multimedia biasanya memiliki ukuran yang besar. Contoh, sebuah berkas MPEG-1 video yang berdurasi 100 menit membutuhkan kira-kira 1.125 GB ruang penyimpanan. • Data continouos memerlukan rate yang sangat tinggi. Misalnya dalam sebuah video digital, dimana frame dari video yang ingin ditampilkan beresolusi 800 x 600. apabila kita menggunakan 24 bits untuk merepresentasikan warna pada setiap pixel, tiap frame berarti membutuhkan 800 x 600 x 24 = 11.520.000 bits data. Jika frame-frame tersebut ditampilkan pada kecepatan 30 framedetik, maka bandwidth yang diperlukan adalah lebih dari 345 Mbps. • Aplikasi multimedia sensitif terhadap timing delay selama pemutaran ulang. Setiap kali berkas continouos media dikirim kepada klien, pengiriman harus kontinu pada kecepatan tertentu selama pemutaran media tersebut. Hal ini dilakukan agar pada saat user menonton atau mendengar berkas-berkas multimedia tidak terputus-putus.

24.9. Manajemen Jaringan

Di subbab sebelumnya telah dijelaskan mengenai algoritma penjadwalan CPU dan disk yang difokuskan mengenai tekhnik yang digunakan agar memenuhi persyaratan kualitas service dari sebuah aplikasi multimedia yang lebih baik. Jika berkas multimedia dikirimkan melalui sebuah jaringan internet, pokok persoalan yang berhubungan adalah bagaimana jaringan tersebut dapat mengirimkan data multimedia secara signifikan dan permintaan QOS juga terpenuhi. Ketika suatu data dikirim melalui jaringan, proses transmisi yang berlangsung pasti mengalami hambatan atau keterlambatan yang disebabkan oleh lalu lintas jaringan yang begitu padat. Dalam kaitannya dengan multimedia, pengiriman data dalam sebuah jaringan harus memperhatikan masalah waktu. Yakni penyampaian data kepada klien harus tepat waktu atau paling tidak dalam batas waktu yang masih bisa ditoleransi. Di subbab berikutnya, akan membahas 2 pendekatan lain untuk mengatasi persyaratan media continuous yang unik.

24.10. UniMulticasting

Secara umum, ada 3 metode untuk melakukan pengiriman suatu data dari server ke klien melalui sebuah jaringan: • Unicasting. Server mengirim data ke klien tunggal. Apabila data yang ingin dikirim ke lebih dari satu klien, maka server harus membangun sebuah unicast pengiriman paket informasi ke satu tujuan yang terpisah untuk masing-masing klien. • Broadcasting. Server mengirim data ke semua klien yang ada meskipun tidak semua klien memintamembutuhkan data yang dkirim oleh server. • Multicasting. Server mengirim data ke suatu grup penerima data klien yang menginginkan data tersebut. Metode ini merupakan metode yang berada dipertengahan metode unicasting dan broadcasting.

24.11. Streaming Protocol

Bagaimana cara sebuah media streaming dapat dikirimkan ke klien? Salah satu pendekatan adalah dengan mengalirkan media dari sebuah web server standar yang menggunakan hypertext transport protocol HTTP. Protokol tersebut digunakan untuk mengirim dokumen dari sebuah web server. Biasanya, klien menggunakan sebuah media player, seperti QuickTime, RealPlayer, atau Windows Media Player, untuk memutar kembali media yang dialirkan oleh web server standar. Biasanya, pertama-tama klien meminta sebuah metafile, yang berisi lokasi sebuah berkas streaming media. Metafile tersebut dikirimkan ke web browser klien, dan browser akan membuka berkas yang dimaksud dengan memilah media player yang sesuai dengan jenis media yang dispesifikasikan di metafile. Masalah yang muncul jika pengiriman streaming media dari sebuah web server standar adalah web server tidak dapat memelihara status koneksi dengan klien. Hal ini dapat terjadi karena HTTP 206 merupakan protokol yang stateless. Akibatnya, klien akan mengalami kesulitan pada saat ia melakukan pause selama pengiriman streaming media masih berlangsung. Pelaksanaan pause akan menyebabkan web server harus mengetahui status mana yang akan dimulai kembali ketika klien memutar ulang. Strategi alternatif yang dapat dilakukan untuk menanggulangi hal diatas adalah dengan menggunakan server streaming khusus yang didesain untuk men-streaming media, yaitu real time streaming protocol RTSP. RTSP didesain untuk melakukan komunikasi antara server yang melakukan streaming dengan media player. Keuntungan RTSP adalah bahwa protokol ini menyediakan koneksi yang memiliki status antara server dan klien, yang dapat mempermudah klien ketika ingin melakukan pause atau mencari posisi random dalam stream ketika memutar kembali data. RTSP memiliki empat buah perintah. Perintah ini dikirim dari klien ke sebuah server streaming RTSP. Keempat perintah tersebut adalah: • Setup. Server mengalokasikan sumber daya kepada sesi klien. • Play. Server mengirim sebuah stream ke sesi klien yang telah dibangun dari perintah setup sebelumnya. • Pause. Server menunda pengiriman stream namun tetap menjaga sumber daya yang telah dialokasikan. • Teardown. Server memutuskan koneksi dan membebas tugaskan sumber daya yang sebelumnya telah digunakan. Gambar 24.2. Finite-State Machine yang merepresentasikan RTSP

24.12. Kompresi

Karena ukuran dan persyaratan rate pada sistem multimedia, berkas multimedia sering dikompresi dari ukuran aslinya ke ukuran yang lebih kecil. Sebuah berkas yang sudah dikompres, akan mengurangi space untuk penyimpanan dan dapat dikirim ke klien lebih cepat. Kompresi sangat berguna pada saat mengirimkan sebuah isi berkas melalui koneksi jaringan. Dalam diskusi mengenai kompresi berkas, kita sering merujuk ke ratio kompresi, yang mana ratio dari ukuran berkas asli banding ukuran berkas yang dikompres. Sekali sebuah file telah dikompres, file tersebut harus didekompresikan sebelum dapat diakses. Fitur yang terdapat pada algoritma kompresi berkas mempengaruhi pada saat dekompresinya. Algoritma kompresi diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu: • Algoritma kompresi Lossy. Kompresi menggunakan lossy, beberapa bagian data asli hilang ketika berkas di decoded. Keuntungan dari algortima ini adalah bahwa rasio kompresi cukup tinggi. Hal ini dikarenakan cara algoritma lossy yang mengeliminasikan beberapa data dari suatu berkas. Namun data yang dieliminasikan biasanya adalah data yang kurang diperhatikan atau diluar jangkauan manusia, sehingga pengeliminasian data tersebut kemungkinan besar tidak akan mempengaruhi manusia yang berinteraksi dengan berkas tersebut. Beberapa algoritma lossy digunakan di operasi video dengan hanya menyimpan perbedaan diantara frame berturut-turut. Contoh format gambar yang menggunakan algoritma lossy adalah JPEG. • Algoritma kompresi Lossless. Kompresi menggunakan lossless menjamin bahwa berkas yang dikompresi dapat selalu dikembalikan ke bentuk aslinya. Algoritma lossless digunakan untuk kompresi berkas text, seperti program komputer berkas zip, rar, dll, karena kita ingin mengembalikan berkas yang telah dikompres ke status aslinya. Contoh format gambar yang menggunakan algoritma lossless adalah GIF and PNG

24.13. Rangkuman

207