Teknik Kompresi H.264 Untuk Transmisi Data Hasil Video Aeromodelling

(1)

TEKNIK KOMPRESI H.264 UNTUK TRANSMISI DATA

HASIL VIDEO AEROMODELLING

TUGAS AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pada

Program Studi Strata Satu Sistem Komputer di Jurusan Teknik Komputer

Oleh

Fajar Sidik Ramdani 10210158

Pembimbing

Susmini Indriani Lestariningati, M.T

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

2016

(2)

iii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada yang Mahakuasa Allah

Subhanahu wa ta'ala atas rahmat dan karunia-Nya, shalawat serta salam semoga tercurah limpahkan bagi baginda Nabi Muhammad Shallallahu ‘alaihi wasallam, juga kepada keluarga, para sahabat dan tabi’in, tabi’uttabi’in serta umatnya yang senantiasa mengamalkan dan mengemban risalah Islam hingga akhir zaman.

Adapun judul dari tugas akhir ini adalah Teknik Kompresi H.264 Untuk Transmisi Data Hasil Video Aeromodelling. Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Strata-1 di jurusan Teknik Komputer, Universitas Komputer Indonesia.

Selama melaksanakan tugas akhir ini dan penyusunan Tugas Akhir ini, penulis mendapat banyak bantuan dari berbagai pihak, baik material maupun spiritual, namun dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat :

1. Keluarga tercinta, Ibunda Ikah Atikah, Ayahanda Aang Darda, dan

Kakak-kakak yang selalu memberikan do’a, kasih sayang, semangat serta dorongan moril maupun materil.

2. Ibu Susmini Indriani Lestariningati, M.T. selaku dosen pembimbing yang telah membimbing, memberikan perhatian, memberikan pengarahan, serta memberikan bantuan selama penelitian Tugas Akhir ini dapat menjadi sebuah karya ilmiah yang berkualitas dan bermanfaat.

3. Ibu Sri Supatmi, S.Kom. M.T. selaku dosen wali kelas 10TK4 yang telah memberikan bimbingan, masukan, arahan, serta bantuan selama perkuliahan.

4. Bapak Dr. Wendi Zarman, M.Si. selaku ketua jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia.

5. Bapak Prof. Dr. H. Denny Kurniadie, Ir., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer.

(3)

6. Bapak dan Ibu Staff Dosen jurusan Teknik Komputer dan yang pernah mengajar penulis serta seluruh Staff Administrasi Universitas Komputer Indonesia, yang telah memberikan ilmu, motivasi, dan bantuan kepada penulis.

7. Musyrif, Kawan tiga serangkai dan sahabat RevoltCamp yang telah mengajarkan bagaimana berkorban dan berjuang dalam jalan dakwah. 8. Teman – teman angkatan 2010, khususnya 10 TK-4, yang telah banyak

membantu selama studi maupun penelitian.

9. Keluarga Besar LDK UMMI UNIKOM yang telah banyak memberikan dorongan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.

10. Serta semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terimakasi atas dukungan , bantuan, motivasinya selama penelitian ini.

Penulis menyadari menyadari bahwa Tugas Akhir ini belum sempurna, baik dari segi materi maupun penyajiannya. Untuk itu saran dan kritik yang membangun dari para pembaca sangat diharapkan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

Akhir kata semoga Allah Subhanahu wa ta'ala membalas segala kebaikan yang telah penulis terima dan harapan penulis semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan berharap semoga Tugas Akhir ini menjadi sumbangsih yang bermanfaat bagi dunia sains dan teknologi di Indonesia, khususnya disiplin keilmuan yang penulis dalami.

Bandung, 3 Maret 2016

(4)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... viii

PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Maksud dan Tujuan... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Metodologi Penelitian ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

LANDASAN TEORI ... 5

2.1 Komunikasi Data ... 5

2.2 Sinyal Informasi ... 6

2.3 Bentuk Komunikasi ... 8

2.4 Gangguan Transmisi ... 10

2.5 Performance ... 11

2.6 Mean Opinion Score (MOS) ... 12

2.7 Video ... 13

2.8 Komponen Video ... 14

2.9 Kompresi ... 15

2.10 Standar H.264 ... 16

2.11 Quadcopter ... 20

2.12 vMix ... 21

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ... 22

3.1 Perancangan Sistem ... 22

3.2 Kebutuhan Infrastuktur ... 22

(5)

PENGUJIAN DAN ANALISA ... 28

4.1 Pengujian Pengambilan Video Bedasarkan Jarak ... 28

4.2 Pengujian Perhitungan Delay ... 32

4.3 Analisis Hasil Penyimpanan Video ... 33

KESIMPULAN DAN SARAN ... 34

5.1 Kesimpulan ... 34

(6)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Forouzan, Behrouz A. 2007. Data Communications and Networking.

McGraw-Hill: New York.

[2] Richardson Ian E.G, 2003. H.264 and MPEG-4 Video Compression, Wiley, Aberdeen.

[3] Li. J, “Advances on Video Coding Algorithms for Next Generation Mobile

Applications”, Thesis for Degree Doctor of Science. Julkaisu: Tampere University of Technology, August 2011.

[4] Yosi Yanata, Singkat Tepat Jelas Kompresi Video, 2002, Elex Media Komputindo, Jakarta.

[5] https://www.vmix.com/sofrware/. Diakses 02 Januari 2016.

[6] Federasi Aero Sport Indonesia (FASI) Aeromodelling, Wednesday, 04 January 2006.

[7] http://www.dji.com/product/phantom/. Diakses 20 Februari.2016.

(7)

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Sebuah gambar dapat diambil dari jarak yang jauh seperti dari udara untuk mengambil objek video yang ada dipermukaan bumi. Untuk pengambilan video dari atas atau dari udara diperlukan suatu alat untuk membawa kamera berupa pesawat. Sebuah Quadcopter, merupakan pesawat tanpa awak yang memiliki empat buah baling – baling (propeller) dan empat buah motor yang berfungsi sebagai actuator (penggerak) yang dikendalikan oleh flight controller. Alat ini memiliki keunggulan, yaitu mekanik yang sederhana yang menyerupai helikopter dengan ukuran begitu kecil dan mampu terbang kesegala arah. Penggunaan Quadcopter yang membawa kamera dapat digunakan untuk pengambilan keperluan fotografi, penginderaan jarak jauh untuk keperlukan monitoring, bahkan dapat digunakan untuk keperluan khusus seperti pengambilan gambar untuk pencarian korban ketika terjadi bencana. Kamera yang mengambil gambar, kemudian hasilnya akan dikirimkan secara real time ke komputer yang ada di darat. Namun dikarenakan pengiriman video tersebut menggunakan media nirkabel, maka permasalahan yang akan dihadapi adalah jarak pengirim dan penerima akan mempengaruhi hasil kualitas video, selain itu adanya delay yang terjadi ketika pengiriman data.

Delay adalah waktu tunda suatu paket data yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya[1]. Delay yang terjadi bisa disebabkan ukuran video yang terlampau besar sehingga waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman video menjadi lebih lama. Untuk itulah teknik kompresi sangat diperlukan pada saat pengiriman video. Salah satu teknik kompresi video yang dapat digunakan adalah H.264, teknik ini merupakan teknik yang menggunakan pengkodean Context-base Adaptive Binary Arithmetic Coding

(CABAC), Discrete Cosine Transform (DTC) yaitu mentransformasikan data dari domain ruang ke domain frekuensi.

Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan teknologi kompresi video, menggunakan teknik kompresi H.264 untuk mendapatkan kualitas video yang baik

(8)

2 pada data rate yang lebih kecil, sehingga akan memudahkan komunikasi dan memperkecil penyimpanan file. Dengan membandingkan sebuah kompresi hingga kita akan tahu mana kualitas video yang terbaik dan ukuran file yang akan didapatkan.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dari tugas akhir ini adalah dapat membangun sebuah sistem pengambilan video di udara menggunakan Quadcopter, yang kemudian hasil video dikirimkan secara real time ke komputer yang ada di darat. Pengiriman video menggunakan teknik kompresi H.264 untuk mengurangi besarnya delay yang mungkin terjadi.

Adapun tujuan yang akan dicapai dari penelitian tugas akhir ini adalah: 1. Dapat melihat pengaruh jarak antara pengirim dan penerima pada saat

pengambilan video terhadap delay.

2. Dapat menganalisa penggunaan teknik kompresi H.264 pada saat pengiriman video berlangsung terhadap delay.

1.3 Batasan Masalah

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini batasan masalah antara lain : 1. Model yang digunakan adalah Aeromodelling Quadcopter.

2. Data yang dikompresi berbentuk video. 3. Teknik kompresi menggunakan H 264.

4. Program aplikasi yang digunakan untuk menyimpanan file hasil pengambilan objek video berupa vMix.

1.4 Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian merupakan cara-cara dalam melakukan suatu penelitian. Dalam melakukan penelitian tugas akhir ini menggunakan beberapa metode yaitu:

(9)

3 Merupakan metode pengumpulan data yang dilakukan dengan cara membaca literatur, jurnal, dan buku yang ada kaitannya dengan judul penelitian.

2. Perancangan Sistem

Mengumpulkan alat - alat yang akan digunakan dalam perancangan sistem yang dibuat sesuai dengan kebutuhan,

3. Implementasi

Menerapkan alat - alat yang telah dirancang untuk dibuktikan kecocokannya dan diverifikasikan kedalam sistem yang telah dirancang.

4. Pengujian dan Analisa

Melakukan percobaan sistem yang telah dibangun dengan merealisasikan pembuatan hardware dan software pada sistem dan menganalisa cara kerja hardware dan software dari sistem yang telah diuji tersebut.

5. Kesimpulan

Membuat kesimpulan hasil dari analisa yang telah dilakukan.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini disusun untuk memberikan gambaran umum tentang penelitian yang dilakukan. Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Menguraikan tentang latar belakang permasalahan, mencoba merumuskan inti permasalahan yang dihadapi, menentukan maksud, tujuan dan kegunaan penelitian, yang kemudian diikuti dengan pembatasan masalah serta sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI

Membahas berbagai konsep dasar dan teori-teori yang berkaitan dengan judul tugas akhir yang sedang dikerjakan dan hal-hal yang berguna dalam proses pengerjaan pembangunan sistem.

(10)

4 Bab ini membahas tentang kebutuhan dalam sistem yang sedang dibangun, pengguna, perancangan dan prosedur-prosedur yang dibutuhkan dari sistem untuk pengembangan sistem ini, selain itu terdapat juga kebutuhan fungsional dan

non-fungsional dari sistem.

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Membahas tentang implementasi dan pengujian sistem yang telah dikerjakan dari hasil analasis dan perancangan yang telah dibuat, serta menerapkan kegiatan implementasi dan pengujian pada sistem yang dibangun, sehingga diketahui apakah sistem yang dibangun telah memenuhi syarat.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan kesimpulan dari hasil penelitian dan saran yang bermanfaat untuk pengembangan lebih lanjut.

(11)

I

LANDASAN TEORI

1.1 Komunikasi Data

Kegunaan dasar dari sistem komunikasi data adalah untuk menjalankan pertukaran data antara dua belah pihak. Dalam Gambar II.1 ditampilkan contoh sistem komunikasi data sederhana.

Gambar I.1 Sistem Komunikasi Sederhana Adapun elemen-elemen sistem komunikasi data tersebut :

1. Sumber : Alat ini membangkitkan data sehingga data ditransmisikan, contoh : telepon

2. Pengirim : Biasanya data yang dibangkitkan dari sistem sumber tidak langsung ditransmisikan dalam bentuk sinyal aslinya. Sebuah transmitter cukup memindah dan menadai informasi dengan cara yang sama seperti menghasilkan sinyal-sinyal elektromagnetik yang dapat ditranmisikan melewati sistem tranmisi berututan.

3. Media tranmisi : Berupa jalur transmisi tunggal atau jaringan kompleks yang menghubungkan antara sumber dengan tujuan .

4. Penerima : Receiver menerima sinyal dari sistem transmisi dan menggabungkannya ke dalam bentuk tertentu yang dapat ditangkap oleh tujuan. 5. Tujuan : menangkap data yang dihasilkan oleh receiver. Sebuah transmisi data

dapat berupa simplex, half duplex atau full duplex.

Transmisi data terjadi antara transmitter dan receiver melalui beberapa media transmisi. Media transmisi dapat digolongkan sebagai transmisi dengan panduan (guided media) atau transmisi tanpa panduan (unguided media). Pada kedua hal itu komunikasi berada dalam bentuk gelombang elektromagnetik (EM). Dengan guided media, gelombang dikendalikan sepanjang jalur fisik. Contoh

(12)

guided media adalah : twisted pair, coaxial, serta serat optic. Untuk ungaidedmedia

menyediakan alat untuk mentransmisikan gelombang elektromagnetik (EM) namun tidak mengendalikannya contohnya adalah perambatan (propagasi) gelombang elektromagnetik (EM) di udara dan laut[1].

Selain menggunakan kabel, sistem komunikasi juga dapat menggunakan udara sebagai media transmisinya. Informasi diubah ke dalam sinyal elektronik yang akan diradiasikan ke udara. Sinyal tersebut terdiri dari medan listrik dan medan magnet, atau sering disebut dengan sinyal elektromagnetik. Sinyal elektromagnetik disebut juga dengan gelombang frekuensi radio (Radio Frequency waves). Gelombang radio memiliki parameter frekuensi, perioda, amplituda, panjang gelombang dan cepat rambat gelombang. Hubungan antara cepat rambat gelombang, frekuensi dan panjang gelombang dirumuskan

dengan persamaan :

c= λ.f (2.1) dimana :

c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (m/s)

λ = panjang gelombang (m) f = frekuensi (Hz)

Cepat rambat gelombang elektromagnetik di ruang hampa udara sebesar 3 x 8 m/s.

1.2 Sinyal Informasi

Data adalah suatu jenis informasi yang disimpan atau didapatkan kembali pada sebuah komputer. Oleh karena itu, jaringan mentransfer data dari satu komputer ke komputer yang lain. Data tersebut dapat berupa pesan e-mail, file, web page, video, musik dan lain sebagainya.

Sistem komunikasi jaringan pada komputer melambangkan data dengan menggunakan kode-kode yang diwakili secara efisien alat-alat elektronik dan gelombang radio. Sinyal tersebut membawa informasi melalui sistem dari satu titik ke titik yang lain. Sinyal tersebut dapat berupa sinyal digital atau analog.

(13)

7 Sinyal Digital

Sinyal pada komputer memiliki irama amplitudo yang berubah dari waktu ke waktu. Sinyal digital pada Gambar II.2 biasanya berupa bilangan biner (dua digit), sehingga disebut dengan rangkaian digitbiner (bit) atau data biner. Untaian digital dalam komputer dengan mudah menyimpan dan mengolah sinyal-sinyal digitaltersebut ke dalam bentuk biner.

Gambar I.2 Sinyal Digital

Bilangan biner merupakan sebuah sistem yang hanya menggunakan 0 dan 1 untuk merepresentasikan angka-angka. Konversi dari system bilangan desimal ke bilangan biner mudah dijalankan tinggal menyimpan bilangan biner tersebut.

Salah satu kelebihan sinyal digital adalah lebih mudah diperbaiki. Saat sinyal merambat melalui medium udara, sinyal tersebut dapat berbenturan dengan suara atau gelombang yang dapat merubah sinyal. Untuk mengatasi dan memperbaiki sinyal tersebut, maka untaian digitaldapat mendeteksi jika ada denyut dalam periode waktu tertentu dan membuat denyut baru yang sama dengan denyut digital yang dikirim sebelumnya. Sinyal digital dapat menjangkau jarak jauh melalui periodik repeater sambil melindungi integritas informasi.

Berikut ini hal-hal yang menetapkan karakteristik penting pada sinyal digital:

1. Kecepatan Data

Kecepatan data menyesuaikan dengan kecepatan yang ditransfer sinyal digital. Karena itu kecepatan data pada sinyal digital memberikan beberapa informasi mengenai lamanya pengiriman data dari satu titik ke titik yang lain dan mengidentifikasi jumlah bandwidth yang harus disuplai medium untuk mendukung sinyal secara efektif. Kecepatan data dari sinyal sama dengan waktu

(14)

8 tempuh jumlah total bit yang ditransmisikan. Ukuran untuk kecepatan bit adalah

bits per second (bps).

2. Throughput

Throughput sama dengan kecepatan data, akan tetapi kalkulasi throughput mengabaikan bit-bit yang berhubungan dengan overhead pada protokol komunikasi. Tidak ada standar untuk merepresentasikan throughput, kecuali jika memasukkan informasi aktual yang dikirim menyebrangi jaringan. Karena itu,

throughput memberikan solusi yang akurat untuk merepresentasikan performa dan efisiensi jaringan yang sebenarnya.

Sinyal Analog

Sinyal analog seperti ditunjukkan Gambar II.3 merupakan salah satu

amplitudo sinyal yang berubah secara terus-menerus dari waktu ke waktu.

Gambar I.3 Sinyal Analog

Pada permulaan komunikasi elektronik, sebagian besar komunikasi elektronik mengolah sinyal dalam bentuk analogkarena input informasinya berasal dari manusia. Sinyal analogmemiliki amplitudo, voltase, energi, dan frekuensi.

1.3 Bentuk Komunikasi

(15)

9 Simplex

Simplex adalah salah satu bentuk komunikasi antara dua belah pihak, dimana sinyal-sinyal dikirim secara satu arah. Metode transmisi ini berbeda dengan metode full-duplex yang mampu mengirim sinyal dan menerima secara sekaligus dalam satu waktu atau half-duplex yang mampu mengirim sinyal dan meneriam sinyal meski tidak dalam satu waktu. Transmisi secara simplex terjadi di dalam beberapa teknologi komunikasi, seperti siaran televisi atau siaran radio.

Transmisi simplex tidak digunakan dalam komunikasi jaringan karena node-node dalam jaringan umumnya membutuhkan komunikasi secara dua arah. Memang beberapa komunikasi dalam jaringan, seperti video streaming, terlihat seperti simplex, tapi sebenarnya lalu lintas komunikasi terjadi secara dua arah, apalagi jika protokol TCP yang digunakan protokol lapisan transportnya.

Duplex

Duplex adalah sebuah istilah dalam bidang telekomunikasi yang merujuk kepada komunikasi dua arah. Terdapat dua metode duplexing, yaitu:

1. Half duplex

Half duplex merupakan sebuah mode komunikasi dimana data dapat ditransmisikan atau diterima secara dua arah tapi tidak dapat secara bersama-sama. Contoh paling sederhana adalah walkie-talkie, dimana dua penggunanya harus menekan sebuah tombol untuk berbicara dan melepaskan tombol tersebut untuk mendengar. Ketika dua orang menggunakan walkie-talkie untuk berkomunikasi pada satu waktu tertentu, hanya salah satu diantara mereka yang dapat berbicara sementara pihak lainnya mendengar. Jika kedua-duanya mencoba untuk berbicara secara serentak, kondisi collision (tabrakan) pun terjadi dan kedua pengguna walkie-talkie tersebut tidak dapat saling mendengarkan apa yang keduanya kirimkan.

2. Full duplex

Dalam komunikasi full duplex, dua pihak yang saling berkomunikasi akan mengirimkan informasi dan menerima informasi dalam waktu yang sama, dan

(16)

10 umumnya membutuhkan dua jalur komunikasi. Komunikasi full duplex juga dapat diraih dengan menggunakan teknik multiplexing, dimana sinyal yang berjalan dengan arah yang berbeda akan diletakkan pada slot waktu (time slot) yang berbeda. Kelemahan teknik ini adalah bahwa teknik ini memotong kecepatan transmisi yang mungkin menjadi setengahnya.

Gambar I.4 Cara Kerja Transmisi Simplex, Half Duplex dan Full Duplex

1.4 Gangguan Transmisi

Dalam melakukan komunikasi data, sinyal yang diterima kemungkinan mengalami kecacatan. Hal ini bisa disebabkan karena adanya gangguan transmisi. Dalam pengiriman sinyal analog gangguan yang ditimbulkan yaitu menurunnya kualitas sinyal, sedangkan pada pengiriman sinyal digital gangguan yang ditimbulkan yaitu terjadinya Bit error.

Gangguan transmisi yang ada pada komunikasi data yaitu : 1. Atenuasi dan distorsi

Kekuatan sinyal berkurang apabila jarak komunikasinya terlalu jauh melalui media transmisi. Pada sinyal analog karena atenuasi berubah-ubah sebagai fungsi frekuensi, sinyal diterima menjadi menyimpang, sehingga mengurangi tingkat kejelasan. Untuk unguided media, atenuasi adalah fungsi yang lebih kompleks dari jarak. Atenuasi membawakan tiga pertimbangan untuk membangun transmisi. Pertama, sinyal yang diterima harus cukup kuat sehingga arus elektronik pada receiver bisa mendeteksi sinyal. Kedua sinyal harus mempertahankan level yang lebih tinggi dibandingkan derau yang meningkat.

(17)

11 2. Distorsi Tunda

Distorsi tunda merupakan suatu kejadian khas pada Guided Media (transmisi panduan), kejadian ini disebabkan oleh sebuah sinyal yang melewati Guided

berbeda. Distorsi yang terjadi disebabkan oleh kenyataan bahwa kecepatan penyebaran sebuah sinyal melewati medium guided berbeda dengan frekuensi. Sehingga berbagai komponen frekuensi suatu sinyal akan mencapai receiver

pada waktu yang berlainan dan mengakibatkan fasenya berubah di antara frekuensi yang berbeda-beda atau akibat sinyal yang diterima mengalami distorsi karena berbagai penundaan yang dialami pada pemilihan frekuensinya. 3. Noise

Merupakan sinyal yang tidak diinginkan yang terdapat diantara transmisi dan penerimaan. Noise merupakan faktor utama yang membatasi kinerja sistem komunikasi dengan menggunakan frekuensi. Dalam beberapa sistem, sebaran utama noise adalah noise putih (noise thermal) yang disebabkan oleh pergerakan elektron dalam konduktor.

1.5 Performance

Setelah kita membahas transmisi data (sinyal). Salah satu yang tidak kalah penting adalah kinerja seberapa baik diukur dari parameter-parameter antara lain bandwidth, delay dan troughput.

1. Bandwidth adalah suatu ukuran dapat digunakan dalam dua pengukuran yang berbeda Hertz dan ada dalam satua bit per detik.

2. Delay merupakan lamanya waktu yang dibutuhkan dari sumber data atau informasi untuk sampai ke tempat tujuan dikirim. Kita bisa mengatakan delay yang terbuat dari empat komponen : delay propagasi, delay transmisi, delay antrian dan delay proses.

delay propagasi merupakan menghitung delay yang dibutuhkan berapalama perjalanan dari sumber ke tujuan. Waktu propagasi dihitung dengan membagi jarak dengan propagasi kecepatan dengan rumus :

(18)

12 Delay Propagasi=_{Cepat Rambat}Jarak (2.2)

1.6 Mean Opinion Score (MOS)

Secara harafiah definisi “MOS –Mean Opinion Score” berdasarkan (ITU. G, 2003) adalah nilai skalar yang telah ditetapkan pada subjek yang diteliti sebagai opini performa dari sistem tranmisi telepon yang digunakan untuk percakapan atau untuk mendengarkan materi yang dibicarakan. Terlepas dari penilaian secara subjektif penggunaan penilaian MOS juga digunakan untuk penilaian model secara objektif (objective models) atau penilaian perencanaan model jaringan (network planning models). Dimana pengguna akan memberikan penilaian dengan range angka 1 - 5 dimana, angka 1 berarti kualitas yang amat buruk dan angka 5 adalah kualitas yang sangat baik.

MOS Score Keterangan

5 Sangat baik

4 Baik

3 Cukup Baik

2 Kurang Baik

1 Buruk

Untuk menentukan nilai kualitas menggunakan MPQM (Moving Picture Quality Metric) ini berdasarkan riset yang dilakukan di Universitas California LosAngeles (UCLA). Dimana dengan perhitungan antara 5 (sangat bagus) sampai 1 (jelek) untuk mengekspresikan kualitas dari gambra video yang dibroadcast. Metode ini sama dengan R-model yang biasa digunakan untuk mengukur estimasi kualitas VOIP. Rumusan dari MPQM sebagai berikut :

(19)

13 Dimana:

Qr = Nilai kualitas image video, range 0 (unusable) s/d 5 (best) Qe = Kualitas dari codec yang digunakan, harga berkisar antara 3-5

R = Parameter kalibrasi yang digunakan sebagai expresi kompleksitas dari codec untuk video & bitrate, berkisar R (high)=3 R (low)=2

PLR = Packet loss Rate[8].

1.7 Video

Video adalah teknologi pemrosesan sinyal elekronik mewakilkan gambar bergerak. Video dibuat dari beberapa gambar yang digerakan secara cepat sehingga terlihat seakan-akan gambar tersebut bergerak.

Video Digital

Video Digital pada dasarnya tersusun atas serangkaian frame. Rangkaian frame tersebut ditampilkan pada layar dengan kecepatan tertentu, bergantung laju frame yang diberikan (dalam frame/detik) jika laju frame cukup tinggi, maka manusia tidak dapat menangkap gambar per frame, melainkan menangkapnya sebagai rangkaian yang saling berhubungan. Masing-masing frame merupaan gambar digital. Suatu image digital dipresentasikan dalam matriks yang masing-masing elemennya mempresentasikan nilai intensitas. Jika I adalah matriks 2 dimensi, I (x,y) adalah nilai intensitas yang sesuai pada posisi baris x dan kolom y pada matriks tersebut. Titik-titik dimana image disempling disebut sebagai picture elements atau sering dikenal sebagai piksel. Karakteristik video digital ditentukan oleh resolusi (resolution) atau dimesi frame (frame dimension) kedalaman piksel (pixel depth), dan laju frame (frame rate). Karakteristik-karakteristik ini yang akan menentukan kualitas video dan jumlah bit yang dibutuhkan untuk menyimpan atau mentransmisikannya.

Video Analog

Jenis video ini memakai sinyal elektrik (gelombang analog) yang direkam pada pita elektrik. Pada sistem analog terdapat efek lintas jamak yang menimbulkan

(20)

14 echo yang berakibat munculnya gambar ganda yang sangat mengganggu. Meskipun banyak video yang diproduksi hanya untuk platform display digital untuk Web, CD-ROM, atau sebagai presentasi HDTV DVD. Video analog kebanyakan masih digunakan untuk penyiaran televisi, serta hanya digunakan di dalam platform untuk mengirim dan melihat video.

Resolusi

Resolusi atau dimensi frame adalah ukuran sebuah frame pada videodigital. Resolusi dinyatakan dalam piksel x piksel. Semakin tinggi resolusi video semakin baik kualitas video tersebut, dalam arti bahwa dalam ukuran fisik yang sama, video dengan resolusi tinggi akan lebih detail. Namun, resolusi yang tinggi akan mengakibatkan jumlah bit yang diperlukan untuk menyimpan dan mentransmisikannya meningkat. Misalnya pada format VGA, resolusinya adalah 320 piksel x 240 piksel, ukuran ini umum digunakan untuk file video[3].

Laju Frame

Laju frame (Frame rate) menunjukkan jumlah frame yang digambar tiap detik, dan dinyatakan dengan frame per detik. Sehubungan dengan laju frame ini, ada dua hal yang perlu diperhatikan, yaitu kehalusan gerakan (smooth motion) dan kilatan (flash). Kehalusan gerakan ditentukan oleh jumlah frame yang berbeda per detik. Untuk mendapatkan gerakan yang halus, video digital setidaknya harus menampilkan sedikitnya 25 frame per detik. Kilatan ditentukan oleh jumlah berapa kali layar digambar per detik. Dengan 20 frame per detik, kilatan sudah dapat dilenyapkan. Video yang berkualitas baik akan memiliki laju frame yang tinggi, setidaknya sesuai dengan mata manusia, yang berarti membutuhkan jumlah bit yang lebih tinggi.

1.8 Komponen Video

Pada video digital, umumnya data video dipisahkan menjadi komponen – komponen, baik komponen warna maupun komponen kecerahan. Penyajian semacam ini disebut component video. Pada component video, tiap komponen

(21)

15 dipisahkan dengan cara tertentu. Beberapa cara pemisahan komponen tersebut adalah :

1. RGB

Data video dapat dipisahkan menjadi komponen – komponen untuk masing

– masing warna, yaitu merah ( Red ), hijau ( Green ), dab biru ( Blue ). Warna tiap pixel ditentukan oleh kombinasi intensitas dari masing – masing komponen warna. Sebagai contoh, pada RGB 24 bit, masing – masing komponen warna dinyatakan dalam 8 bit atau 256 level.

2. YUV

Pemisahan komponen tidak hanya dilakukan dengan pemisahan warna, namun dapat juga dilakukan dengan memisahkan menurut komponen kecerahan (luminance) dan komponen warna (crominance). Pada format PAL (Phase Alternating Line), sinyal kecerahan dinyatakan dengan Y, sedangkan dua sinyal warna dinyatakan dengan U dan V.

3. YIQ

Pemisahan sinyal video menjadi komponen kecerahan dan komponen warna dapat dilakukan juga sesuai dengan format NTSC (National Television System Committee), komponen kecerahan dinyatakan dengan Y, dan dua komponen warna dinyatakan dengan I dan Q. Karena persepsi mata manusia lebih peka pada kecerahan dari pada warna, maka crominance cukup di-sampling separuh dari luminance[3].

1.9 Kompresi

Kompresi data atau pemampatan data adalah suatu proses pengubahan sekumpulan data menjadi suatu bentuk kode untuk menghemat kebutuhan tempat penyimpanan data dan waktu transmisi data. Saat ini kompresi data sangat dibutuhkan untuk menghemat untuk menghemat ruang penyimpanan, untuk menghemat biaya pengiriman data dari komputer satu ke komputer lainnya serta untuk mempercepat proses transferdata. Kompresi data mereduksi ukuran file

(22)

16 dengan cara menghilangkan redundansi atau kemunculan berulang-ulang dari bagian file. Berikut adalah blok dasar dari kompresi data.

Gambar I.5 Blok Dasar Kompresi Data Keterangan :

 Data asli: merupakan data input yang dikompresi, bisa berupa file text, file image dan sebagainya, sekaligus sebagai output dari proses dekompresi data.

 Box proses kompresi data: proses data yang akan dikompresi menjadi data yang tidak sebenarnya.

 Data hasil kompresi: merupakan keluaran dari proses kompresi data[4]. 1.10 Standar H.264

Standar H.264 dikembangkan dan dipublikasikan oleh MPEG (Motion Picture Expert Group) dan VCEG (Video Coding Expert Group). Standar H.264 lebih dikenal sebagai MPEG4 part 10 atau AVC (Advance Video Coding). Merupakan sebuah codec video digital yang memiliki keunggulan dalam rasio kompresi (tingkat kompresi yang tinggi) dengan memanfaatkan metode blok transformasi adaptif yang efektif. Rentang kerja baik data rate dan bandwidth

H.264 sama dengan standar sebelumnya, yaitu H.263. Perbedaan yang ada hanyalah pada saat entropy coding mode diset pada mode 1. Jika H.263 menggunakan pengkodean Huffman, maka H.264 menggunakan pengkodean Context-base Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC). Tambahan lain dari standar H.264, yaitu terletak pada varian macroblock yang dapat dipakai. Jika standar sebelumnya

(23)

17 hanya mengenal ukuran block 4x4, 8x8 dan 16x16, maka standar H.264 memiliki tujuh variasi ukuran block, 16x16, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8 dan 4x4. Tujuan pengembangan H.264 adalah untuk membuat suatu standar video digital yang dapat menghasilkan kualitas video yang baik pada bit rate yang lebih kecil dibandingkan dengan standar video digital sebelumnya H.263 tanpa harus melakukan perubahan yang komplek dan dapat diimplementasikan dengan biaya yang murah[2].

Kompresi Intraframe

Kompresi Intrafame dilakukan dengan memanfaatkan redundansi spasial

yang terdapat dalam suatu frame. Redundansi ini disebabkan karena adanya kesamaan antara sebuah pixel dengan pixel disekitarnya. Kompresi intraframe

terdiri dari proses transformasi dan kuantisasi, dalam proses transformasi digunakan Discrete Cosinus Transform (DCT) untuk melakukan proses transformasi dari domain waktu ke domain ruang. Kuantisasi digunakan untuk memotong hasil transformasi, proses selanjutnya adalah pengkodean dengan menggunakan Run Length Encoding (RLE) dan Variable Length Coding (VLC).

Tahap paling awal pada kompresi intraframe adalah persiapan blok, yaitu suatu frame dibagi menjadi blok – blok yang tidak saling menindih. Pembagian blok ini diperlukan agar proses kompresi menjadi efisien, karena proses akan dilakukan pada blok – blok yang relatif kecil. Di dalam proses intrafrema juga di kenal dengan Pencocokan blok atau block matching adalah proses pembandingan blok dengan blok – blok pada frame sebelumnya, untuk menemukan matching block. Matchingblock merupakan proses yang paling banyak menyita waktu selama

encoding. Matchingblock cukup dilakukan pada komponen kecerahan (luminance) dari frame. Hal ini dikarenakan mata manusia lebih peka terhadap kecerahan.

1. Langkah pertama untuk proses ini adalah membagi frame menjadi blok – blok berukuran tertentu. Ukuran blok yang besar mengakibatkan sedikit jumlah vektor gerak yang dihasilkan. Namun, akan sulit menemukan blok yang match dengannya dan error yang dihasilkan perbedaan blok relatif besar. Blok yang dibandingkan dengan blok – blok pada frame referensi disebut sebagai blok target.

(24)

18 2. Langkah selanjutnya adalah menentukan search area atau daerah pencarian pada frame referensi. Pencarian blok yang match dapat dilakukan pada seluruh daerah frame referensi. Namun karena perubahan antarframe

cenderung kecil, daerah pencarian cukup dibatasi pada posisi sekitar blok target pada frame referensi, maka ditentukan suatu maximum displacement

yang membatasi jumlah pixel maksimum pada arah vertikal dan horizontal

dari posisi blok target pada frame saat ini.

3. Langkah terakhir adalah menemukan pencocokan blok pada daerah pencarian. Proses ini dilakukan dengan membandingkan target blok dengan blok – blok pada daerah pencarian yang disebut blok kandidat, seperti ditunjukkan pada Gambar II.6. Semakin besar displacement, semakin luas daerah pencarian, semakin besar pula peluang untuk mendapatkan pencocokan blok yang bagus. Namun jumlah blok kandidat meningkat secara

kuadratik sebanding dengan peningkatan displacement, sehingga lebih banyak lagi pembandingan blok yang perlu dilakukan.

Pencocokan blok target dengan blok – blok kandidat pada daerah pencarian dilakukan dengan besar step tertentu, yang merupakan besar pergeseran dalam pencarian blok. Jumlah blok kandidat, selain ditentukan oleh ukuran daerah pencarian, ditentukan pula oleh besarnya step.

Blok Target Motion

vektor Search Area

Blok kandidat

(25)

19 Setelah diperoleh matching blok, maka perbedaan posisinya dengan target blok disebut vektor gerak (motion vector), Proses ini menghasilkan vektor gerak pada arah horizontal MVx dan vektor gerak pada arah vertikal MVy.

Entropy Coding

Pada standar H.264 ada dua pilihan mode, yaitu mode nol untuk pengkodean dengan VLC dan mode satu untuk CABAC (Context-Base Adaptive Binary Arithmetic Coding)

1. Variable Length Encoding (VLC)

VLC digunakan untuk mengkodekan simbol dengan kode – kode tertentu yang mempunyai panjang berlainan. Pengkodean ini menggunakan prinsip entropi, yaitu simbol yang sering muncul dikodekan dengan kode yang pendek dan simbol yang jarang muncul dikodekan dengan kode yang panjang. Dengan demikian, secara keseluruhan bit yang dibutuhkan menjadi lebih sedikit. Pada kompresi intraframe, hasil proses RLE dikodekan dengan VLC, maka jumlah

bit yang disimpan atau ditransmisikan menjadi lebih kecil. 2. CABAC (Context-base Adaptive Binary Arithmetic Coding)

Jika pada standar H.263 algoritma yang digunakan jika VLC tidak dipilih adalah Huffman, maka pada standar H.264 digunakan CABAC (Context-base Adaptive Binary Arithmetic Coding). Ini dilakukan saat entropy coding diset ke 1 (satu).

Untuk membuat pengkodean dengan metode CABAC, langkah – langkahnya sebagai berikut :

1. Binarization : mengkodekan symbol-simbol kedalam biner “0” dan “1”.

2. Context Model Selection : menentukan probabilitas simbol yang telah dibinerkan.

3. Arithmetic Encoding : Suatu coder arithmetic mengencode setiap simbol dari model probabilitas, hanya yang mengacu dengan “0” dan “1”.

4. Probability Update : model context yang dipilih diperbaharui berdasarkan

(26)

20 1.11 Quadcopter

Quadcopter merupakan alat yang menyerupai helikopter dengan ukuran yang kecil sehingga bisa memudahkan penerbangan tanpa landasan yang besar, dipergunakan untuk menerbangkan kamera untuk pengambilan video. Terdapat beberapa jenis Quadcopter, baik dari jenis rakitan sendiri maupun yang sudah dirakit oleh perusahaan. Ada juga yang telah dilengkapi dengan kameranya sendiri. Di bawah ini adalah perusahaan yang sudah mengeluarkan beberapa produk dari quadcopter. Perusahaan yang sudah meluncurkan Quadcopter diantaranya adalah perusahan amerika yang bernama DJI.

Di bawah ini adalah contoh beberapa produk dari quadcopter. 1. Phantom 1

Phantom 1 adalah ukuran kecil pertama Ready-to-Fly VTOL, pesawat multi-rotor terpadu DJI untuk syuting udara. dirilis pada bulan Januari 2013. Hal ini umumnya dilengkapi dengan kamera GoPro untuk pembuatan film amatir atau fotografi. Ini adalah pertama pesawat siap terbang tak berawak yang digunakan GPS. Ketahanan baterai 10 – 15 menit.

2. Phantom 2

Phantom 2 adalah pengembangan dari phantom 1 yang di desain mudah terbang. Phantom 2 dirilis pada bulan Desember 2013.ditambahkan dengan

auto-return. Disertai peningkatan kecepatan penerbangan, meningkat waktu penerbangan dan berbagai terkendali, peningkatan kapasitas baterai, smartphone, tablet dan bahkan beberapa kompatibilitas sensor cerdas. Konfigurasi WiFi memungkinkan pengguna untuk jarak jauh memiringkan kamera dan menyesuaikan orientasi pada dua sumbu untuk menembak tingkat yang lebih baik.

3. Phantom 3

Phantom 3, dirilis pada bulan April 2015, menambahkan lightbridge downlink, yang memberikan controller jangkauan maksimum 2000 meter,

(27)

21 dan visual positioning system, yang memungkinkan Phantom 3 untuk lebih mempertahankan posisinya di dataran rendah dan bahkan dalam ruangan[7].

1.12 vMix

vMix adalah aplikasi video mixer dan swicher yang dimanfaatkan kemajuan terbaru dalam perangkat keras komputer untuk menyediakan live HD mixer video, yang di sertai dengan penambahan pitur yang lengkap seperti adanya kompresi untuk file dan adanya penyimpanan file yang sebelumnya hanya bisa dilakukan oleh perangkat keras mixer khusus[5].

(28)

II

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

1.1 Perancangan Sistem

Pada bab ini akan dijelaskan tentang perancangan sistem yang akan digunakan dalam pengiriman video menggunakan kompresi H.264. Gambar di bawah menjelaskan tentang diagram blok sistem secara keseluruhan. Berikut adalah gambar dan penjelasannya :

Pada Gambar III.1 secara garis besar terdiri dari dua blok utama yaitu blok pengirim dan penerima. Blok pengirim terdiri dari sebuah pesawat drone yang dilengkapi kamera berfungsi untuk mengambil objek video serta hasil video secara langsung akan dikirimkan ke blok penerima. Sedangkan pada bagian blok penerima yang terpasang alat komputer yang sekaligus mengkompresi hasil dari pengiriman objek video serta sebagi media penyimpan hasil pengambilan gambar sehingga pengguna dapat mengamati hasil video secara langsung melalui media komputer dan menyimpan hasil dokumentasi video tersebut.

1.2 Kebutuhan Infrastuktur

Pada perancangan sistem ini dibutuhkan kebutuhan yang meliputi analisis perangkat keras, analisis perangkat lunak, dan analisis pengguna yang akan digunakan dalam pengujian ini.

(29)

23 1.2.1 Kebutuhan Infrasuktur

Untuk membangun aplikasi ini, maka diperlukan perangkat keras yang mendukung proses pembuatan aplikasi tersebut. Spesifikasi perangkat keras yang digunakan dalam membangun aplikasi ini adalah sebagai berikut:

Tabel I-1 Spesifikasi Perangkat Keras dan Petangkat Lunak

Nama Komponen

Spesifikasi Perangkat Keras

Spesifikasi Perangkat Lunak

Aeromodelling / alat bantu pengambil video

 Quadcopter DJI

Pantom _-

PC Desktop  Intel Core i5 2,3 GHz

 Harddisk 500 GB

 RAM 2 GB DDR3

 Sistem Operasi Windows 7

 Aplikasi viMIX (64)

Memori  Micro SD 16 GB

Kamera GoPro Hero 3

 Sensor kamera 12 Mp

 Aperature lensa f/2.8

 Autofocus wide lensa

 Kemampuan rekaman video 1080 60fps/720 120fps

 Memori McroSD sampai 64GB

 Maximum data rate : 30fps pada resolusi 11Mp

 Baterai Li-ion 3.7V 1050mAh 3.885Wh

(30)

24 1.3 Tahapan Perancangan Sistem

Perancangan merupakan tahap dari analisis sistem, pada perancangan sistem digambarkan rancangan sistem yang akan dibangun sebelum dilakukan kompresi pada video. Dalam perancangan ini terdapat beberapa tahap, diantaranya proses instalasi, seting pesawat drone, proses kompresi video, dan proses uji coba sistem. Proses-proses tersebut dapat dilihat pada tahapan – tahapan di bawah ini.

1.3.1 Instalasi Aplikasi GoPro

Pada versi GoPro Hero 3 sudah dilengkapi dengan WiFi, fasilitas wireless yang berguna untuk menghubungkan kamera ini dengan perangkat lain seperti smartphone atau komputer yang berbasis Android atau iOS dari Apple. Hal utama yang harus dilakukan adalah mempersiapkan aplikasi GoPro dari App Store atau Play Store masing-masing perangkat. Dengan aplikasi tersebut, saat kamera GoPro Hero 3 kita sudah terhubung dengan WiFi perangkat, maka kita dapat melihat tampilan dan memberikan perintah untuk merekam. dengan mengikuti langkah-langkah proses instalasi yang dipasang dalam komputer agar dapat dilihat pada layar lampilan. Adapun proses instalisasiyaitu :

1. Pertama unduh aplikasi GoPro di Playstore.

2. Selanjutnya registrasi dan isi semua form beserta seri GoPro yang anda akan sinkronkan, misal GoPro Hero3, GoPro Hero3+.

3. Setelah langkah-langkah dilakukan, kemudian nyalakan Wifi GoPro. 4. Selanjutnya aktifkan Wifi destop, sambungkan dengan Wifi GoPro.

1.3.2 Seting Pesawat Drone

Setelah instalasi aplikasi tampilan perangkat lunak selesai dilakukan, langkah selanjutnya yaitu menseting Drone dan kamera pada pesawat. Kamera yang terpasang pada drone berfungsi untuk pengambilan video diudara, untuk dikirimkan pada tampilan GoPro yang berada pada komputer. Hal yang pertama yaitu harus melakukan kalibrasi alat Drone.

(31)

25 Kalibrasi pada drone perlu dilakukan untuk menentukan titik poin dari GPS. Karena dalam drone telah di pasang algoritma beck to home sehingga ketika batrai mulai mendekati kritis secara otomatis drone akan kembali pada tempat dimana dia di kalibrasi pertama kali. Jika kalibrasi belum diset maka akan terjadi gangguan, drone sulit menentukan jalan kembali ke titik poin, apalagi ketika penggunaan jarak tempuh maksimal sehingga loss connet terhadap remot control. Untuk menghindari hal tersebut maka kita dapat melakukan kalibrasi dengan cara melakukan langkah

– langkah sebagai berikut :

1. Nyalakan remot kontro, pastikan batrai terisi penuh.

2. Nyalakan video sender yang terdapat pada sisi remot control.

3. Reset pada tuas P1 di rimot control dengan melakukan naik turunkan tuas sebanya 6x secara berulang.

4. Putar drone sampai 180° sehingga lampu hijau berkedip

5. Miringkan drone sampai 90° lalu putar kembali sampai 180° dan lampu hijau mulai berhenti berkedip.

Langkah - langkah diatas akan menyimpan titik poin GPS ketika terakhir kali melakukan kalibrasi.

1.3.3 Proses Kompresi Video

Pada proses ini masukannya berupa objek yang tertangkap oleh kamera, kemudian setelah kamera ini mendeteksi objek maka bisa langsung mengirimkan hasil tangkapan objek tersebut kesisi penerima. Disisi penerima kita langsung sediakan software yang sudah bisa mengkompresi data video menjadi file video dengan bentuk format H.264 serta merekam hasil dari kamera tersebut.

(32)

26 Gambar I.2 Proses Kompresi Video

Pada Gambar III.2 terlihat diagram alir untuk kompresi video yang mana diawali dengan pengambilan objek video pada kamera yang terpasang pada pesawat drone. Selanjutanya pengiriman dan proses pelulangan untuk melakukan kompresi jika data sudah terkompresi maka hasil video tersebut bisa langsung di simpan pada PC destop sebagai media penyimpanan.

1.3.4 Instalisasi Sofware vMix

Aplikasi vMix digunakan untuk keperluan penyimpanan data video yang telah diambil dari kamera dari pesawat Quadcopter. Aplikasi ini berada di sisi user, sekaligus dari tujuan utama yaitu untuk mengkompresi hasil video. Untuk intalisasi media penyimpanan hanya perlu menjalankan master software dari vMix dan mengikuti petunjuk cara instalasi yang diberikan oleh aplikasi tersebut.

(33)

27 Gambar I.3 Tampilan Depan Aplikasi vMix

Gambar III.3 merupakan halaman muka aplikasi vMix saat mulai dijalankan, pada halaman ini terdapat piranti yang dapat digunakan untuk menamilkan video dari hasil pengambilan dan terdapat piranti penyimpan hasil file video.

Sedangkan untuk proses konfigurasi langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :

1. Membuka tab Add Input, lalu pilih account Camera.

2. Setelah itu isi dengan data sebagai berikut :

Camera = “vMx Video”

Resolution = “1024x768” Frame Rate = “PAL 50p” Video Format = “H.264”

Untuk yang pilihan lainnya biarkan default. Setelah itu pilih OK

3. Perintah di atas digunakan untuk konfigurasi data yang akan diambil dari kamera pada laptop.

4. Setelah selesai konfigurasi, pastikan tampilan video tidak boleh terputus. 5. Langkah selanjutnya masuk Record untuk melakukan penyimpan hasil dari

(34)

V

PENGUJIAN DAN ANALISA

Pengujian pengambilan video dilakukan selama beberapa kali uji terbang pada pesawat drone. Berikut ini adalah hasil dari pengujian dan analisa pengiriman video.

1.1 Pengujian Pengambilan Video Bedasarkan Jarak

Pengujian ini dilakukan pada saat pengambilan video berdasarkan jarak antara pengirim dan penerima. Pengujian yang pertama dilakukan untuk jarak antara pengirim dan penerima secara vertikal.

Gambar I.1 Pengambilan Secara Vertikal

Dari hasil pengujian dapat kita lihat dari Gambar IV.1 ketinggian pengambilan objek video secara vertikal yang dapat kita lihat dari tampilan aplikasi, aplikasi ini sudah menyediakan alat pengukuran ketinggian yang ditampilkan berupa altitude, speed dan distance.

1.1.1 Pengujian Pengambilan Video Secara Vertikal

Berikut adalah hasil pengujian hasil pengambilan video berdasarkan jarak vertikal yang di ambil berdasarkan jarak pengirim per seratus meter.

(35)

2 Tabel I-1 Pengambilan Data Video Secara Vertikal

No Jarak (m) Hasil Delay Video

1 0 – 100 Baik

2 100 – 200 Baik

3 200 – 300 Delay Rendah

4 300 – 400 Delay Tinggi

5 500 – 600 Tidak Ada gambar

Jarak pengambilan objek video dengan ketinggian secara vertikal dapat dilihat dari Tabel IV.1 pengambilan yang optimal didapatkan antara 0-400 meter dari pertama pesawat drone mulai naik.

Gambar I.2 Pengjujian Saat Terjadi Loss Koneksi

Dari Gambar IV.2 dapat kita lihat batas jarak yang pengambilan objek video lebih dari jarak antara 500 meter ke atas kita tidak bisa melihat dan menyimpan hasil video karena terjadi Loss Koneksi namun pesawat drone masih bisa di kontrol melalui remote.

(36)

3 1.1.2 Pengujian Pengambilan Secara Horizontal

Pada bagian ini dilakukan pengujian ini dilakukan pada saat pengambilan video berdasarkan jarak antara pengirim dan penerima. Pengujian dilakukan untuk jarak antara pengirim dan penerima secara horizontal.

Gambar I.3 Pengambilan Secara Horizontal

Dari hasil pengujian kita bisa lihat pada Gambar IV.3 jarak tempuh pengambilan objek video secara horizontal yang dapat kita lihat dari tampilan aplikasi yaitu Distance. Berikut ini adalah hasil pengujian pengambilan video berdasarkan jarak horizontal yang di ambil beberdasarkan jarak.

(37)

4 Tabel I-2 Pengambilan Data Video Secara Horizontal

No Jarak (m) Hasil Video

1 0 -100 Baik

2 100 – 200 Baik

3 200 – 300 Delay Rendah

4 300 – 400 Delay Tinggi

5 400 – 500 Tidak Ada gambar

Setelah kita mengambil objek video dengan ketinggian secara horizontal dapat kita lihat dari Tabel IV.2 pengambilan yang optimal didapatkan antara 0-400 meter dari pertama pesawat drone mulai naik. Ini membuktikan jarak antara vetikal dan horizontal berjarak sama cakupan dan jangkauan yang bisa diambil oleh kamera video.

Gambar I.4 Saat Terjadi Loss Koneksi Saat Pengambilan Secara Horizontal Dari Gambar IV.4 dapat kita lihat batas jarak yang bisa diambil oleh kamera adalah 600 meter setelah melebihi 600 meter akan terjadi lost connection dan tidak akan menampilkan hasil pengambilan objek video serta tidak bisa menyimpan hasil video yang diambil.

(38)

5 1.2 Pengujian Perhitungan Delay

Delay dapat dicari dengan membagikan jarak jangkauan pengambilan video dibagi dengan cepat rambat pengiriman sinyal pada media udara. Diketahui cepat rambat pengiriman 3x108 m/s, dan mengacu pada rumus (2.2) di dalam Bab 2 yaitu tentang perhitungan delay propogasi maka kita bisa lihat hasil dalam tabel pengujian dibaha ini:

Tabel I-3 Pengujian Delay Menggunakan Kompresi

No Jarak (m) Menggunakan Kompresi

Delay (ms) Hasil Delay Video

1 100 0,3 Delay Sangat Rendah

2 200 0,6 Delay Rendah

3 300 0,10 Delay Normal

4 400 0,13 Delay Tinggi

5 500 >1 Tidak Ada Tampilan

Berdasarkan Tabel IV.3 kita dapat mengetahui semakin jauh jarak tempuh maka delay akan semakin lama sehingga pengiriman menjadi akan lambat.

Berikut ini adalah hasil gambar tanpa menggunakan kompresi dan menggunakan kompresi.

(a) (b)

Gambar I.5 Gambar (a) Merupakan Hasil Tanpa Kompresi dan Gambar (b) Hasil Menggunakan Kompresi

(39)

6 Terlihat pada Gambar IV.5 hasil kompresi oleh H.264 sebenarnya tidak terlalu berbeda jauh dari aslinya. Hal ini dikarenakan video masih menggunakan resolusi hasil kompresi yaitu 450 x 280, tetapi pada saat hasil kompres di perbesar berdasarkan monitor yang digunakan maka akan terlihat perbedaan kualitasnya. Pada kompresi H.264 tidak terdapat standar nilai pixel yang digunakan, tetapi kompresi menggunakan H.264 dapat mencapai 1280 x 720 pixel.

1.3 Analisis Hasil Penyimpanan Video

Setelah melakukan beberapa pengujian dengan pengambilan objek menggunakan kamera maka dapat dihasilkan rasio kompresi antara yang terkompresi dengan tanpa kompresi jumlah kapasitas penyimpan akan sangat berbeda. Adapun hasilnya dapat dilihat pada tabel-tabel dibawah ini.

Tabel I-4 Pebadingan Hasil Kompresi dengan Format Video RGB 720 x 480.

No Waktu

(menit)

Tanpa Kompresi

(MB)

Kompresi (MB)

Kualitas Video

1 1 101 21,3 MB Biak

2 2 163 37,4 MB Biak

3 3 205 43,3 MB Biak

4 4 337 49,5 MB Biak

5 5 406 57,4 MB Biak

6 6 502 63,6 MB Biak

Dengan menggunaan kompresi H.264 tentunya data yang tersimpan lebih sedikit dan tidak memakan banyak kapasitas memori, ini bisa di lihat dalam Tabel IV.4 yang menyimpan data yang begitu kecil tanpa harus menambah memori tambahan.

(40)

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut:

1. Secara umum performa kompresi H.264 pada pengiriman video pesawat drone cukup bagus. Dengan data rate video yang cukup rendah, dapat dimainkan dengan lancar, hal ini belum dapat dilakukan sebelumnya pada data video yang memakai format AVI, yaitu kompresi MPG-4 karena data rate lebih besar. Performa yang tinggi ini diperoleh saat posisi user cukup dekat dengan base station (dalam radius <300 m).

2. Performa video melalui pengiriman ini dipengaruhi oleh jarak pada saat pengiriman terhubung dengan penerima. Semakin jauh jarak pengiriman video pada saat pengiriman, maka performa video yang diterima akan semakin buruk. Hal ini ditandai oleh meningkatnya delay yang pada, akhirnya tidak bisa penyimpanan file video.

5.2 Saran

Saran yang diberikan untuk pengembangan sistem berikutnya adalah tidak hanya berbentuk video namun di sertai dengan rekaman audio dan bisa disebarkan ke pengguna lain menggunakan streaming video hasil dari pengambilan yang telah dilakukan.

(41)

(42)

(43)

(44)

F-1

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap : Fajar Sidik Ramdani

Nama Panggilan : Fajar

Tempat/Tanggal Lahir : Garut , 21 Maret 1992

Jenis Kelamin : Laki-laki

Agama : Islam

Status : Belum Menikah

Kewarganegaraan : Indonesia

Alamat Tetap : Jl. Raya Cikajang Kp. Bale Desa Rt/Rw 04/05 Kec. Cikajang Garut

No Telepon : Rumah : -

Handphone : 081312904303

Email : [email protected]

(45)

F-2

1999 – 2005 : Anggota Pramuka SDN Cibodas II

2005 - 2008 : Ketua Publikasi MTs N Al-Ittihadd Rancapandan

2006 : Angota Asgar Muda Garut

20010 : Anggota Syiar LDK UMMI UNIKOM.

2011 : Anggota BEM UNIKOM

2011 : Ketua Panitia Qurban LDK UMMI UNIKOM

2012, : Ketua LDK UMMI UNIKOM

2012-2013 : Pemred.Web. LDK UMMI UNIKOM

2013 : Ketua Bid Infokom BKLDK”.

2015 : Infokom JAWA BARAT

2010 – 2016 : Universitas Komputer Indonesia, Fakultas Teknik dan ilmu komputer, Program Studi Teknik Komputer. Program Srata-1

2008 – 2011 : SMK Nuurul Muttaqiin Cisurupan Garut 2005 – 2008 : MTs Al-Ittihadd Rancapandan

1999 – 2005 : SD Negeri Cibodas II Cikajang Garut

PENDIDIKAN FORMAL

(46)

F-3

Spesifikasi Keterangan

Adobe Flash Animasi, AS2.

Adope Photoshop Desain

Mic. Visual Studio Pemrograman Desktop: C# Adobe After Effect Video Intro editing

Adobe Priemere Video editing

vMix Program MIXSER

(47)

TEKNIK KOMPRESI H.264 UNTUK TRANSMISI DATA HASIL VIDEO AEROMODELLING

1_{Fajar Sidik Ramdani,}2_{Susmini Indriani Lestariningati}

1,2_{Jurusan Teknik Komputer, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer} Universitas Komputer Indonesia, Jl. Dipati Ukur No.112-116, Bandung 40132

Email : 1_{[email protected],}2_{[email protected]}

ABSTRAK

Aeromodelling adalah merupakan salah satu cabang olahraga yang berkaitan dengan penerbangan model pesawat terbang. Aktivitas ini dapat diaplikasikan untuk pengambilan data berupa video dari atas udara menggunakan sebuah pesawat tanpa awak. Penggunaan aeromodelling adalah untuk mengamati sebuah aktivitas yang tidak dapat diambil oleh manusia. Hasil video yang telah diambil akan dikirimkan ke stasiun yang ada di bumi. Masalahnya adalah ukuran video yang besar mengakibatkan waktu pengiriman video menjadi lama dan menyebabkan delay yang cukup besar, sehingga tidak cocok untuk komunikasi real time. Untuk itu pengiriman video perlu dilakukan kompresi terlebih dahulu, agar ukuran file menjadi lebih kecil dan membutuhkan waktu pengiriman yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan ukuran file asli. Metoda kompresi yang digunakan adalah H.264, memiliki keunggulan dalam rasio kompresi (tingkat kompresi yang tinggi) dengan memanfaatkan metoda blok transformasi adaptif yang efektif. Sesuai dengan tujuan pengembangan H.264/AVC adalah untuk membuat suatu standar video digital yang dapat menghasilkan kualitas video yang baik pada data rate yang lebih kecil dibandingkan dengan standar video digital sebelumnya (MPEG-2, H.263, maupun MPEG-4) tanpa harus melakukan perubahan yang komplek dan dapat diimplementasikan dengan biaya yang murah. Dari hasil pengujian didapatkan pengiriman video tampa menggunakan kompresi membutuhkan waktu pengiriman > 300 ms, sedangkan menggunakan kompresi waktu pengiriman <100 ms, dimana pengiriman data dikatakan baik, karena telah memenuhi standar ITU.

Kata kunci: Aeromodelling, kompresi H.264

PENDAHULUAN

Sebuah gambar dapat diambil dari jarak yang jauh seperti dari udara untuk mengambil objek video yang ada dipermukaan bumi. Untuk pengambilan video dari atas atau dari udara diperlukan suatu alat untuk membawa kamera berupa pesawat. Sebuah Quadcopter, merupakan pesawat tanpa awak yang memiliki empat buah baling – baling (propeller) dan empat buah motor yang berfungsi sebagai penggerak (actuator) yang dikendalikan oleh flight controller. Alat ini memiliki keunggulan, yaitu mekanik yang sederhana yang menyerupai helikopter dengan ukuran begitu kecil dan mampu terbang kesegala arah. Penggunaan Quadcopter yang membawa kamera dapat digunakan untuk pengambilan keperluan fotografi, penginderaan jarak jauh untuk keperlukan monitoring, bahkan dapat digunakan untuk keperluan khusus seperti pengambilan gambar untuk pencarian korban ketika terjadi bencana. Kamera yang mengambil gambar, kemudian hasilnya akan dikirimkan secara real time ke komputer yang ada di darat. Namun dikarenakan pengiriman video tersebut menggunakan media nirkabel, maka permasalahan yang akan dihadapi adalah jarak pengirim dan penerima akan mempengaruhi hasil pengambilan video, selain itu adanya delay yang terjadi ketika pengiriman data.

Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan teknologi kompresi video, menggunakan teknik kompresi H.264 untuk mendapatkan kualitas video yang baik pada data rate yang lebih kecil, sehingga akan memudahkan komunikasi dan memperkecil penyimpanan file. Dengan membandingkan sebuah kompresi hingga kita akan tahu mana kualitas video yang terbaik dan ukuran file yang akan didapatkan.

TINJAUAN PUSTAKA

Kegunaan dasar dari sistem komunikasi data adalah untuk menjalankan pertukaran data antara dua belah pihak. Dalam gambar 2.1 ditampilkan contoh sistem komunikasi data sederhana.

(48)

Gambar 2.1 Sistem Komunikasi Sederhana

Adapun elemen-elemen sistem komunikasi data tersebut :

1. Sumber : Alat ini membangkitkan data sehingga data ditransmisikan, contoh : telepon

3. Media Tranmisi : Berupa jalur transmisi tunggal atau jaringan kompleks yang menghubungkan antara sumber dengan tujuan .

4. Penerima : Recever menerima sinyal dari sistem transmisi dan menggabungkannya ke dalam bentuk tertentu yang dapat ditangkap oleh tujuan.

Ada dua jenis bentuk komunikasi, yaitu: simplex dan duplex

Simplex

Transmisi simplex tidak digunakan dalam komunikasi jaringan karena node-node dalam jaringan umumnya membutuhkan komunikasi secara dua arah. Memang, beberapa komunikasi dalam jaringan, seperti video streaming, terlihat seperti simplex, tapi sebenarnya lalu lintas komunikasi terjadi secara dua arah, apalagi jika protokol TCP yang digunakan protokol lapisan transportnya.

Duplex

Duplex adalah sebuah istilah dalam bidang telekomunikasi yang merujuk kepada komunikasi dua arah. Terdapat dua metode duplexing, yaitu: 1. Half duplex

Half duplex merupakan sebuah mode komunikasi dimana data dapat ditransmisikan atau diterima secara dua arah tapi tidak dapat secara bersama-sama. Contoh paling sederhana adalah walkie-talkie, dimana dua penggunanya harus menekan sebuah tombol untuk berbicara dan melepaskan tombol tersebut untuk mendengar, Ketika dua orang menggunakan walkie-talkie untuk berkomunikasi pada satu waktu tertentu, hanya salah satu diantara mereka yang dapat berbicara sementara pihak lainnya mendengar. Jika kedua-duanya mencoba untuk berbicara secara serentak, kondisi collision (tabrakan) pun terjadi dan kedua pengguna walkie-talkie tersebut tidak dapat saling mendengarkan apa yang keduanya kirimkan.

2. Full duplex

Dalam komunikasi full duplex, dua pihak yang saling berkomunikasi akan mengirimkan informasi dan menerima informasi dalam waktu yang sama, dan umumnya membutuhkan dua jalur komunikasi. Komunikasi full duplex juga dapat diraih dengan menggunakan teknik multiplexing, dimana sinyal yang berjalan dengan arah yang berbeda akan diletakkan pada slot waktu (time slot) yang berbeda. Kelemahan teknik ini adalah bahwa teknik ini memotong kecepatan transmisi yang mungkin menjadi setengahnya.

Gambar 2.4 Cara Kerja transmisi Simplex,Half

Duplex dan Full Duplex

Gangguan Transmisi

Gangguan transmisi yang ada pada komunikasi data yaitu :

1. Atenuasi dan distorsi

Kekuatan sinyal berkurang apabila jarak komunikasinya terlalu jauh melalui media

(1)

video dengan resolusi tinggi akan lebih detail. Namun, resolusi yang tinggi akan mengakibatkan jumlah bit yang diperlukan untuk menyimpan dan mentransmisikannya meningkat. Misalnya pada format VGA, resolusinya adalah 320 piksel x 240 piksel, ukuran ini umum digunakan untuk file video.

Laju Frame

Laju frame (Frame rate) menunjukkan jumlah frame yang digambar tiap detik, dan dinyatakan dengan frame per detik. Sehubungan dengan laju frame ini, ada dua hal yang perlu diperhatikan, yaitu kehalusan gerakan (smooth motion) dan kilatan (flash). Kehalusan gerakan ditentukan oleh jumlah frame yang berbeda per detik. Untuk mendapatkan gerakan yang halus, video digital setidaknya harus menampilkan sedikitnya 25 frame per detik. Kilatan ditentukan oleh jumlah berapa kali layar digambar per detik. Dengan 20 frame per detik, kilatan sudah dapat dilenyapkan. Video yang berkualitas baik akan memiliki laju frame yang tinggi, setidaknya sesuai dengan mata manusia, yang berarti membutuhkan jumlah bit yang lebih tinggi.

Komponen Video

Pada video digital, umumnya data video dipisahkan menjadi komponen – komponen, baik komponen warna maupun komponen kecerahan. Penyajian semacam ini disebut component video. Pada component video, tiap komponen dipisahkan dengan cara tertentu. Beberapa cara pemisahan komponen tersebut adalah :

1. RGB

Data video dapat dipisahkan menjadi komponen – komponen untuk masing – masing warna, yaitu merah ( Red ), hijau ( Green ), dab biru ( Blue ). Warna tiap pixel ditentukan oleh kombinasi intensitas dari masing – masing komponen warna. Sebagai contoh, pada RGB 24 bit, masing – masing komponen warna dinyatakan dalam 8 bit atau 256 level.

2. YUV

Pemisahan komponen tidak hanya dilakukan dengan pemisahan warna, namun dapat juga dilakukan dengan memisahkan menurut komponen kecerahan (luminance) dan komponen warna (crominance). Pada format PAL (Phase Alternating Line), sinyal kecerahan dinyatakan dengan Y, sedangkan dua sinyal warna dinyatakan dengan U dan V.

3. YIQ

Pemisahan sinyal video menjadi komponen kecerahan dan komponen warna dapat dilakukan juga sesuai dengan format NTSC (National Television System Committee), komponen kecerahan dinyatakan dengan Y, dan dua komponen warna dinyatakan dengan I dan Q. Karena persepsi mata manusia lebih peka pada kecerahan dari pada warna, maka

crominance cukup di-sampling separuh dari luminance [3].

Kompresi

Gambar 2.5 Blok Dasar Kompresi Data Keterangan :

 Data asli: merupakan data input yang dikompresi, bisa berupa file text, file image dan sebagainya, sekaligus sebagai output dari proses dekompresi data.

 Box proses kompresi data: merupakan pemampatan data dan pengembalian file ke dalam bentuk semula.

 Data hasil kompresi: merupakan keluaran dari proses kompresi data.

Standar H.264

Standar H.264 dikembangkan dan dipublikasikan oleh MPEG (Motion Picture Expert Group) dan VCEG (Video Coding Expert Group). Standar H.264 lebih dikenal sebagai MPEG4 part 10 atau AVC (Advance Video Coding). Rentang kerja baik bit rate dan bandwidth H.264 sama dengan standar sebelumnya, yaitu H.263. Perbedaan yang ada hanyalah pada saat entropy coding mode diset pada mode 1. Jika H.263 menggunakan pengkodean Huffman, maka H.264 menggunakan pengkodean Context-base Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC). Tambahan lain dari standar H.264, yaitu terletak pada varian macroblock yang dapat dipakai. Jika standar sebelumnya hanya mengenal ukuran block 4x4, 8x8 dan 16x16, maka standar H.264 memiliki tujuh variasi ukuran block, 16x16, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8 dan 4x4. Didalam standard pengkodean H.264 terdapat proses-proses seperti yang akan dijelaskan berikutny [3].

(2)

Kompresi Intraframe

Kompresi Intrafame dilakukan dengan memanfaatkan redundansi spasial yang terdapat dalam suatu frame. Redundansi ini disebabkan karena adanya kesamaan antara sebuah pixel dengan pixel disekitarnya.

Kompresi intraframe terdiri dari proses transformasi dan kuantisasi, dalam proses transformasi digunakan Discrete Cosinus Transform (DCT) untuk melakukan proses transformasi dari domain waktu ke domain ruang. Kuantisasi digunakan untuk memotong hasil transformasi, proses selanjutnya adalah pengkodean dengan menggunakan Run Length Encoding (RLE) dan Variable Length Coding (VLC).

Tahap paling awal pada kompresi intraframe adalah persiapan blok, yaitu suatu frame dibagi menjadi blok – blok yang tidak saling menindih. Pembagian blok ini diperlukan agar proses kompresi menjadi efisien, karena proses akan dilakukan pada blok – blok yang relatif kecil.

Di dalam proses intrafrema juga di kenal dengan Pencocokan blok atau block matching adalah proses pembandingan blok dengan blok – blok pada frame sebelumnya, untuk menemukan matching block. Matching block merupakan proses yang paling banyak menyita waktu selama encoding. Matching block cukup dilakukan pada komponen kecerahan (luminance) dari frame. Hal ini dikarenakan mata manusia lebih peka terhadap kecerahan.

1. Langkah pertama untuk proses ini adalah membagi frame menjadi blok – blok berukuran tertentu. Ukuran blok yang besar mengakibatkan sedikit jumlah vektor gerak yang dihasilkan. Namun, akan sulit menemukan blok yang match dengannya dan error yang dihasilkan perbedaan blok relatif besar. Blok yang dibandingkan dengan blok – blok pada frame referensi disebut sebagai blok target.

2. Langkah selanjutnya adalah menentukan search area atau daerah pencarian pada frame referensi. Pencarian blok yang match dapat dilakukan pada seluruh daerah frame referensi. Namun karena perubahan antarframe cenderung kecil, daerah pencarian cukup dibatasi pada posisi sekitar blok target pada frame referensi, maka ditentukan suatu maximum displacement yang membatasi jumlah pixel maksimum pada arah vertikal dan horizontal dari posisi blok target pada frame saat ini.

3. Langkah terakhir adalah menemukan pencocokan blok pada daerah pencarian. Proses ini dilakukan dengan membandingkan target blok dengan blok – blok pada daerah pencarian yang disebut blok kandidat, seperti ditunjukkan pada gambar 2.4. Semakin besar displacement, semakin luas daerah pencarian,

semakin besar pula peluang untuk mendapatkan pencocokan blok yang bagus. Namun jumlah blok kandidat meningkat secara kuadratik sebanding dengan peningkatan displacement, sehingga lebih banyak lagi pembandingan blok yang perlu dilakukan.

Pencocokan blok target dengan blok – blok kandidat pada daerah pencarian dilakukan dengan besar step tertentu, yang merupakan besar pergeseran dalam pencarian blok. Jumlah blok kandidat, selain ditentukan oleh ukuran daerah pencarian, ditentukan pula oleh besarnya step

Blok Target Motion

vektor Search Area

Blok kandidat

Setelah diperoleh matching blok, maka perbedaan posisinya dengan target blok disebut vektor gerak (motion vector), Proses ini menghasilkan vektor gerak pada arah horizontal MVx dan vektor gerak pada arah vertikal MVy.

Entropy Coding.

Pada standar H.264 ada dua pilihan mode, yaitu mode nol untuk pengkodean dengan VLC dan mode satu untuk CABAC (Context-Base Adaptive Binary Arithmetic Coding)

1. Variable Length Encoding (VLC)

VLC digunakan untuk mengkodekan simbol dengan kode – kode tertentu yang mempunyai panjang berlainan. Pengkodean ini menggunakan prinsip entropi, yaitu simbol yang sering muncul dikodekan dengan kode yang pendek dan simbol yang jarang muncul dikodekan dengan kode yang panjang. Dengan demikian, secara keseluruhan bit yang dibutuhkan menjadi lebih sedikit. Pada kompresi intraframe, hasil proses RLE dikodekan dengan VLC, maka jumlah bit yang disimpan atau ditransmisikan menjadi lebih kecil.

2. CABAC (Context-base Adaptive Binary Arithmetic Coding)

Jika pada standar H.263 algoritma yang digunakan jika VLC tidak dipilih adalah Huffman, maka pada standar H.264 digunakan CABAC (Context-base Adaptive Binary Arithmetic Coding). Ini dilakukan saat entropy coding diset ke 1.

(3)

Untuk membuat pengkodean dengan metode CABAC, langkah – langkahnya sebagai berikut :

1. Binarization : mengkodekan symbol-simbol kedalam biner “0” dan “1”.

2. Context Model Selection : menentukan probabilitas simbol yang telah dibinerkan. 3. Arithmetic Encoding : Suatu coder arithmetic

mengencode setiap simbol dari model probabilitas, hanya yang mengacu dengan “0” dan “1”.

Probability Update : model context yang dipilih diperbaharui berdasarkan actual.

Quadcopter

Di bawah ini adalah contoh beberapa produk dari quadcopter.

1. Phantom 1

Phantom 1 adalah ukuran kecil pertama Ready-to-Fly VTOL, pesawat multi-rotor terpadu DJI untuk syuting udara. Dirilis pada bulan Januari 2013. Hal ini umumnya dilengkapi dengan kamera GoPro untuk pembuatan film amatir atau fotografi. Ini adalah pertama pesawat siap terbang tak berawak yang digunakan GPS. Ketahanan baterai 10 – 15 menit.

2. Phantom 2

Phantom 2 adalah pengembangan dari phantom 1 yang didesain mudah terbang. Phantom 2 dirilis pada bulan Desember 2013, Ditambahkan dengan auto-return. Disertai peningkatan kecepatan penerbangan, meningkat waktu penerbangan dan berbagai terkendali, peningkatan kapasitas baterai, smartphone, tablet dan bahkan beberapa kompatibilitas sensor cerdas. Konfigurasi WiFi memungkinkan pengguna untuk jarak jauh memiringkan kamera dan menyesuaikan orientasi pada dua sumbu untuk menembak tingkat yang lebih baik. 3. Phantom 3

Phantom 3, dirilis pada bulan April 2015, menambahkan lightbridge downlink, yang

memberikan controller jangkauan maksimum 2000 meter, dan visual positioning system, yang memungkinkan Phantom 3 untuk lebih mempertahankan posisinya di dataran rendah dan bahkan dalam ruangan[7].

vMix

vMix adalah aplikasi video mixer dan swicher yang dimanfaatkan kemajuan terbaru dalam perangkat keras komputer untuk menyediakan live HD mixer video, yang disertai dengan penambahan fitur yang lengkap seperti adanya kompresi untuk file dan adanya penyimpanan file yang sebelumnya hanya bisa dilakukan oleh perangkat keras mixer khusus[5].

PERANCANGAN

Pada bab ini akan dijelaskan tentang perancangan sistem yang akan digunakan dalam pengiriman video menggunakan kompresi H.264. Gambar dibawah menjelaskan tentang diagram blok sistem secara keseluruhan. Berikut adalah gambar dan penjelasannya :

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem

Pada gambar 3.1 secara garis besar berupa pengambilan objek video yang terdiri dari pesawat drone yang dilengkapi sebuah kamera dan komputer sebagi media penyimpan hasil pengambilan gambar sehingga pengguna dapat mengamati hasil gambar secara langsung melalui media komputer dan menyimpan hasil dokumentasi video tersebut.

Pada perancanan ini, data video yang akan dikirimkan dari pesawat drone menuju media penyimpanan tidak dapat langsung dikirimkan secara mentah, namun harus melalui proses pembuatan sandi (encoding) dan dienkripsi dahulu. Sebaliknya, pada sisi penyimpanan, karena data video yang datang merupakan data video terenkripsi dan tersandi, maka klien harus melakukan dekripsi dan pembacaan sandi (decoding) pada data video untuk mendapatkan data video asli yang bisa ditampilkan. Tujuan dari encoding ini adalah untuk mendapatkan format data yang cocok untuk dikirimkan melalui jaringan komputer. Setelah melalui proses encoding, data video kemudian dienkripsi dengan algoritma Arithmetic Coding (CABAC). Hasil kompresi ini kemudian dikirimkan kepada tempat penyimpanan yang berkepentingan untuk menerima data video tersebut. Hasil dekripsi ini adalah data video yang kemudian dibaca

(4)

sandinya untuk mengkonstruksi sebuah video yang dapat ditampilkan ke layar monitor dengan bantuan sebuah aplikasi penyimpan video, memungkinkan kontrol pada saat memproses media, serta memungkinkan akses untuk menghasilkan stream data.

Kebutuhan Infrastuktur

Pada perancanngan sistem pengambilan video menggunakan teknik kompresi ini dibutukan spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak, sebagaimana terdapat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Kebutuhan Minimum Perangkat Keras

No Perangkat

Keras Disarankan 1 Quadcopter 4 Baling-baling 3 PC Destop Komputer

4 Camera Gopro

5 Modul H.264 Pro H.264

Kebutuhan Perangkat Lunak

Adapun untuk kebutuhan perangkat lunak yang dibutuhkan adalah.

a. Software kamera Gopro

b. Software penyimpanan hasil video vMix

PENGUJIAN DAN ANALISA

Pengujian pengambilan video dilakukan selama beberapa kali uji terbang pada pesawat Quadcopter. Berikut ini adalah hasil dari pengujian dan analisa pengiriman video.

Pengujian Pengambilan Video

Berdaraskan Jarak Pengujian ini dilakukan pada saat

pengambilan video berdasarkan jarak antara pengirim dan penerima. Pengujian yang pertama dilakukan untuk jarak antara pengirim dan penerima secara vertikal.

Gambar 4.1 Hasil Pengambilan Video Secara Vertikal.

Berikut adalah hasil pengujian hasil pengambilan video berdasarkan jarak vertikal yang diambil beberdasarkan jarak pengirim per seratus meter.

Tabel 4.1 Pengujian pengambilan video secara vertikal

No Jarak (m) Hasil Video

1 0 – 100 Baik

2 100 – 200 Baik

3 200 – 300 Delay Rendah

4 300 – 400 Delay Tinggi 5 400 – 500 Tidak Ada gambar

Gambar 4.2 Hasil Pengambilan Gambar Secara Horizontal

Dari hasil pengujian kita bisa lihat dari Gambar 4.2 jarak tempuh pengambilan objek video secara horizontal yang dapat kita lihat dari tampilan aplikasi yaitu distance. Berikut ini adalah hasil pengujian pengambilan video berdasarkan jarak horizontal yang diambil berdasarkan jarak.

Tabel 4.2 Pengambilan Video Berdasarkan Jarak Horizontal

No Jarak (m) Hasil Video

1 0 -100 Baik

2 100 – 200 Baik

3 200 – 300 Delay Rendah

4 300 – 400 Delay Tinggi

5 400 – 500 Tidak ada tampilan

Setelah kita mengambil objek video dengan ketinggian secara horizontal dapat kita lihat dari Tabel IV.2 pengambilan yang optimal didapatkan antara 0-400 meter dari pertama pesawat Quadcopter mulai naik. Ini membuktikan jarak antara vetikal dan horizontal berjarak sama cakupan dan jangkauan yang bisa diambil oleh kamera video.

Gambar 4.3 Saat Terjadi Loss Koneksi Saat Pengambilan Secara Horizontal.

(5)

Dari Gambar 4.3 dapat kita lihat batas jarak yang bisa diambil oleh kamera adalah 500 meter setelah melebihi 500 meter akan terjadi lost connection dan tidak akan menampilkan hasil pengambilan objek video serta tidak bisa menyimpan hasil video yang diambil.

Pengujian Menghitung Delay Menggunakan Kompresi

Delay dapat dicari dengan membagikan jarak jangkauan pengambilan video dibagi dengan cepat rambat pengiriman sinyal pada media udara. Diketahui cepat rambat pengiriman 3x108_{m/s, dan} mengacu pada rumus (2.2) di dalam Bab 2 yaitu tentang perhitungan delay propogasi maka kita bisa lihat hasil dalam tabel pengujian di bawah ini:

Tabel 4.3 Pengujian Delay Menggunakan Kompresi

No Jarak (m)

Menggunakan Kompresi

Delay (ms) Hasil Delay Video

1 100 0,5 Delay Sangat Rendah

2 200 0,10 Delay Rendah

3 300 0,15 Deley Normal

4 400 0,20 Delay Tinggi

5 500 >1 Tidak Ada Tampilan

Berdasarkan Tabel 4.3 kita dapat mengetahui semakin jauh jarak tempuh maka delay akan semakin lama sehingga pengiriman menjadi akan lambat.

Berikut ini adalah hasil gambar tanpa menggunakan kompresi dan menggunakan kompresi.

(a) (b) Gambar 4.5 Gambar (a) merupakan hasil kompresi

dari format AVI dan Gambar (b) Hasil kompresi teknik H.264

Terlihat pada Gambar 4.5 bahwa hasil kompresi yang oleh H.264 sebenarnya tidak terlalu berbeda jauh dari aslinya. Hal ini dikarenakan film masih menggunakan resolusi hasil kompres yaitu 720 x 480, tetapi pada saat hasil kompres diperbesar berdasarkan monitor yang digunakan maka akan terlihat perbedaan kualitasnya. Pada kompresi H.264 tidak terdapat standar nilai pixel yang

digunakan, tetapi kompresi menggunakan H.264 dapat mencapai 1280 x 720 pixel.

Analsis Hasil Penyimpanan Video

Tabel 4.4 Perbadingan Hasil Kompresi dengan Format Video RGB 720 x 480

No Waktu (menit)

TampaKompresi (MB)

Kompresi (MB)

1 1 101 21,3

2 2 163 37,4

3 3 205 43,3

4 4 337 49,5

5 5 406 57,4

6 6 502 63,6

Dengan menggunaan kompresi H.264 tentunya data yang tersimpan lebih sedikit dan tidak memakan banyak kapasitas memori, ini bisa di lihat dalam Tabel 4.4 yang menyimpan data yang begitu kecil tanpa harus menambah memori tambahan.

KESIMPULAN

Dari hasil simulasi dan analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Secara umum performa kompresi H.264 pada pengiriman video pesawat drone cukup bagus. Dengan bitrate video yang cukup rendah, dapat dimainkan dengan lancar, hal ini belum dapat dilakukan sebelumnya pada data video yang memakai format AVI, yaitu kompresi MPG-4 karena datarate lebih besar. Performa yang tinggi ini diperoleh saat posisi user cukup dekat dengan base station (dalam radius 300 m).

2. Performa video melalui pengiriman ini dipengaruhi oleh jarak pada saat pengiriman terhubung dalam satu base station. Semakin jauh jarak pengiriman video pada saat pengiriman, maka performa video yang diterima akan semakin buruk. Hal ini ditandai oleh turunnya kualitas video serta meningkatnya delay yang pada akhirnya tidak ada penyimpanan file.

(6)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Forouzan, Behrouz A. 2007. Data Communications and Networking. McGraw-Hill: New York.

[2] Richardson Ian E.G, 2003. H.264 and MPEG-4 Video Compression, Wiley, Aberdeen. [3] Li. J, “Advances on Video Coding

Algorithms for Next Generation Mobile Applications”, Thesis for Degree Doctor of Science. Julkaisu: Tampere University of Technology, August 2011.

[4] Yosi Yanata, Singkat Tepat Jelas Kompresi Video, 2002, Elex Media Komputindo, Jakarta.

[5] https://www.vmix.com/sofrware/. Diakses 02 Januari 2016.

[6] Federasi Aero Sport Indonesia (FASI) Aeromodelling, Wednesday, 04 January 2006.

[7] http://www.dji.com/product/phantom/. Diakses 20 Februari.2016.

[8] https://www.itu.int/en/about/Pages/default.as px. Diakses 25 Februari.2016.

Teknik Kompresi H.264 Untuk Transmisi Data Hasil Video Aeromodelling