Huffman Coding JARINGAN VoIP

34

3.10.4 Persamaan Bandwidth VoIP

Bandwidth pada suatu jaringan VoIP dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut [6]: Total packet size = total header protokol VoIP + VPS

3.11 Huffman Coding

Algoritma Huffman, yang dibuat oleh seorang mahasiswa MIT bernama David Huffman pada tahun 1952, merupakan salah satu metode paling lama dan paling terkenal dalam kompresi. Algoritma Huffman menggunakan prinsip pengkodean yang mirip dengan kode Morse, yaitu tiap karakter simbol dikodekan hanya dengan rangkaian beberapa bit, dimana karakter yang sering muncul dikodekan dengan rangkaian bit yang pendek dan karakter yang jarang muncul dikodekan.dengan rangkaian bit yang lebih panjang. Berdasarkan tipe peta kode yang digunakan untuk mengubah pesan awal header menjadi sekumpulan codeword, algoritma Huffman termasuk kedalam kelas algoritma yang menggunakan metode statik . Metoda statik adalah metoda yang selalu menggunakan peta kode yang sama, metoda ini membutuhkan dua fase two-pass: fase pertama untuk menghitung probabilitas kemunculan tiap simbol dan menentukan peta kodenya, dan fase kedua untuk mengubah pesan menjadi kumpulan kode yang akan di taransmisikan. Sedangkan berdasarkan teknik pengkodean simbol yang digunakan, algoritma Huffman menggunakan metode symbolwise. Metoda symbolwise adalah metode yang menghitung peluang kemunculan dari setiap simbol dalam satu waktu, dimana Bandwidth = total packet sizes x PPS …3.3 …3.4 35 simbol yang lebih sering muncul diberi kode lebih pendek dibandingkan simbol yang jarang muncul. Kode Huffman pada dasarnya merupakan kode prefiks prefix code. Kode prefiks adalah himpunan yang berisi sekumpulan kode biner, dimana pada kode prefik ini tidak ada kode biner yang menjadi awal bagi kode biner yang lain. Kode prefix biasanya direpresentasikan sebagai pohon biner yang diberikan nilai atau label. Untuk cabang kiri pada pohon biner diberi label 0, sedangkan pada cabang kanan pada pohon biner diberi label 1. Rangkaian bit yang terbentuk pada setiap lintasan dari akar ke daun merupakan kode prefiks untuk karakter yang berpadanan. Pohon biner ini biasa disebut pohon Huffman. Bagian paling atas dari pohon biner disebut root node RN. Titik dari pohon biner yang masih mempunyai cabang disebut branch node BN. Sedangkan titik yang tidak mempunyai cabang lagi disebut leaf node LN.[8] Langkah-langkah pembentukan pohon Huffman adalah sebagai berikut : 1. Baca semua karakter di dalam teks untuk menghitung frekuensi kemunculan setiap karakter. Setiap karakter penyusun teks dinyatakan sebagai pohon bersimpul tunggal. Setiap simpul di-assign dengan frekuensi kemunculan karakter tersebut. 2. Terapkan strategi algoritma greedy sebagai berikut : gabungkan dua buah pohon yang mempunyaifrekuensi terkecil pada sebuah akar. Setelah digabungkan akar tersebut akan mempunyai frekuensi yang merupakan jumlah dari frekuensi dua buah pohon- pohon penyusunnya. 36 3. Ulangi langkah 2 sampai hanya tersisa satu buah pohon Huffman. Agar pemilihan dua pohon yang akan digabungkan berlangsung cepat, maka semua yang ada selalu terurut menaik berdasarkan frekuensi. Huffman coding dapat digunakan pada jaringan VoIP untuk menkompres header dari suatu paket pesan yang berupa data string. Dengan adanya kompresi ini, bandwidth pada jaringan VoIP menjadi lebih efisien. Misalkan pada header suatu jaringan VoIP terdiri dari header string 8 bytes yaitu AAAABBCD. Berdasarkan Huffman coding, header tersebut dapat dikompres dengan cara : Sehingga diperoleh : RN LN = A LN = B LN = C BN 1 BN 1 1 LN = D A = 1 B = 0 1 C = 0 0 1 D = 0 0 0 37 Dari hasil di atas, dapat dihitung jumlah bit data setelah dikompresi dengan kode Huffman adalah 4 x 1 + 2 x 2 + 1 x 3 + 1 x 3 = 14 bits, dibandingkan dengan jumlah bit data sebelum dikompresi adalah 8 bytes x 8 = 64 bits. Teknik di atas dapat digunakan bila bentuk perintah pada header terdiri dari string yang tersusun rapi. Bila header terdiri dari string header yang belum berurutan maka dapat digunakan metode dynamic Huffman coding. Pada metoda ini, setiap root node memiliki sebuah leaf node yang kosong e0 Misalkan header yang diinput adalah ‘VOIP_OK’, maka dapat dikompres menjadi : I e0 I1 1 O1 2 V1 1 2 V1 1 e0 I1 1 1 O1 × Character V Updated tree 1 e0 V1 List e0 V1 O 1 1 V1 1 e0 O1 e0 O1 1 V1   38 1 e0 I1 1 1 O1 1 V1 2 e0 I1 1 O1 V1 2  P e0 P1 1 I1 2 O1 V1 3  × 1 V1 3 1 e0 P1 1 1 I1 1 2 O1 1 V1 O1 1 e0 P1 1 1 I1 1 2 2 e0 P1 1 I1 V1 O1 2 2 39  _ e0 _1 1 P1 2 I1 V1 O1 3 2 1 V1 O1 1 3 2 1 1 P1 1 2 I1 1 e0 _1 × 1 2 3 1 1 1 P1 1 e0 _1 2 I1 1 V1 O1 e0 _1 1 P1 O1 I1 V1 2 2 3 1 3 3 1 1 1 P1 1 e0 _1 2 I1 1 V1 O2 O e0 _1 1 P1 O2 I1 V1 2 3 3 × 40 K 1 2 4 1 I1 1 O2 V1 1 2 P1 1 1 _1 2 e0 K1 e0 K 1 _1 2 P1 V1 I1 O2 2 2 4 × 1 3 4 1 2 1 O2 V1 1 I1 P1 1 2 1 _1 e0 K1 e0 K1 1 _1 I1 P1 V1 2 O2 2 3 4  e0 _1 1 P1 V1 I1 O2 2 2 4  1 2 4 1 1 1 P1 1 e0 _1 2 I1 1 O2 V1 41 sehingga diperoleh : Dari hasil di atas, dapat dihitung jumlah bit data setelah dikompresi dengan kode Huffman adalah 2 x 2 + 1 x 2 + 1 x 3 + 1 x 3 + 1 x 3 + 1 x 3 = 18 bits, dibandingkan dengan jumlah bit data sebelum dikompresi adalah 7 bytes x 8 = 56 bits. O = 1 1 V = 0 0 P = 1 1 0 I = 0 1 0 _1 = 1 0 1 K = 0 0 1 dimulai dari leaf node dimulai dari root node 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 O2 V1 P1 O2 O2 2 1 I1 V1 P1 I1 _1 1 K1 0 1 V1 2 2 3 2 O2 1 3 4 1 42

BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA BANDWIDTH VOIP

4.1 Umum

Pada tugas akhir ini akan membahas analisa perhitungan bandwidth pada VoIP dengan menggunakan data-data yang sesuai dengan standar H.323 yang dikeluarkan oleh ITU. Parameter - parameter yang digunakan sebagai nilai masukan dalam analisa adalah sebagai berikut : • codec sample size • codec sample interval • voice payload size Dan parameter yang dianalisa sebagai keluaran adalah sebagai berikut : • codec bit rate • packet per second • bandwidth

4.2 Perhitungan Bandwidth VoIP

Perhitungan yang akan digunakan dalam analisa ini dilakukan dengan menggunakan persamaan – persamaan 3.1 hingga 3.4 yang terdapat pada bab sebelumnya. Penjelasan dari parameter yang digunakan sebagai masukan dan keluaran tersebut dapat dilihat pada bagian awal dari bab IV.