Analisis Perbandingan Kualitas Layanan Video Streaming Dengan Codec H.265 dan Codec H.264 Pada Jaringan WLAN
TUGAS AKHIR
ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS LAYANAN VIDEO
STREAMING DENGAN CODEC H.265 DAN CODEC H.264 PADA
JARINGAN WLAN
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi
Oleh
MUHAMMAD IHSAN BATUBARA
NIM : 120402011
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS LAYANAN VIDEO
STREAMING DENGAN CODEC H.265 DAN CODEC H.264 PADA
JARINGAN WLAN
Oleh :
Muhammad Ihsan Batubara
NIM: 120402011
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 12 Oktober 2016 di depan Penguji :
1. Suherman, S.T.,M.Com.Ph.D
: Ketua Penguji
2. Emerson P Sinulingga,S.T.,M.Sc.Ph.D : Anggota Penguji
: …………….
: …………….
Disetujui oleh :
Pembimbing Tugas Akhir,
Ir. Arman Sani, MT
NIP: 196311281991031003
Diketahui oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro,
Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si
NIP : 195405311986011002
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Video streaming merupakan salah satu bentuk media informasi yang efektif
untuk menyebarkan dan menyampaikan informasi, karena melibatkan media audio
dan visual yang mudah untuk dipahami oleh penerimanya. Penelitian ini mengamati
kualitas video streaming dengan mengubah bandwidth transmisi dan bitrate
pengkodean agar diperoleh parameter kualitas video dan parameter kualitas
jaringan saat video disalurkan pada jaringan WLAN dengan bandwidth seminimal
mungkin. Berdasarkan parameter PSNR dan SSIM saat melakukan pengujian
dengan variasi bitrate sebesar 200,400,600, dan 800 Kbps serta variasi bandwidth
sebesar 64,128,256,512 dan 1024 Kbps maka diperoleh bahwa video streaming
dengan CODEC H.265 memiliki keunggulan dibandingkan dengan CODEC
pendahulunya H.264 pada penghematan bitrate sehingga mengakibatkan delay
transmisi yang rendah. Besarnya penghematan bitrate terbesar pada penelitian ini
yaitu 33,333%. Dan besarnya persentase selisih total packet delay terbesar saat
pengiriman kualitas video yang sama besar adalah 87.8626 %
Kata Kunci : Video Streaming, WLAN, CODEC,PSNR,SSIM
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT karena atas Berkah dan
Rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul :
“ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS LAYANAN VIDEO
STREAMING DENGAN CODEC H.265 DAN CODEC H.264
PADA JARINGAN WLAN”
Tugas Akhir merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu (S-1)
di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga menyelesaikan
Tugas Akhir, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari
berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang
tulus kepada :
1.
Yang teristimewa Ayahanda Hasyim Mahmud dan Ibunda Rosdah, yang
telah membesarkan, mendidik dan selalu mendoakan penulis tanpa
mengenal rasa lelah.
2.
Bapak Ir. Arman Sani, M.T, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis
yang senantiasa membimbing dan memberikan bantuan kepada penulis
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3.
Syiska Yana, S.T, M.T, selaku Dosen Wali penulis yang membimbing dan
mengarahkan penulis sampai menyelesaikan pendidikan di kampus USU.
4.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
ii
Universitas Sumatera Utara
5.
Bapak Rahmad Fauzi, S.T, M.T, selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6.
Seluruh Staf Pengajar yang telah memberikan bekal ilmu kepada penulis
dan Staf Pegawai di Departemen Teknik Elektro.
7.
Seluruh saudara/i, Awaluddin BB, Zulfa Khairina BB, M. Irfan BB, Ummi
Mardhiah BB,Hikmah Ramadhani BB,Aulia Rahmi BB, dan Rizky
Fadhillah BB yang penulis cintai karena telah memberikan semangat dalam
menjalani tugas akhir ini.
8.
Seluruh asisten di SISKOMRAD, Ibnu Hazar, Wahyu Nugraha, Rini Mulia
Sari, M Fahmi, Rizky Tri, Yaumi Azuira, Aklias Syahputra, Bg Irsyad, Bg
Kharis, Bg Rhobby, Bg Rian , dan seluruh asisten SISKOMRAD
sebelumnya, atas bantuan yang diberikan kepada penulis
9.
Seluruh sahabat penulis khususnya teman-teman angkatan 2012, atas
kebersamaan yang diberikan kepada penulis selama menjalani masa
perkuliahan.
10.
Seluruh rekan satu tim Rolette-X yang bersedia membagi ilmunya
11.
Seluruh senior dan junior di Departemen Teknik Elektro atas dukungan dan
bantuan yang diberikan kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna.
Kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan untuk menyempurnakan
Tugas Akhir ini. Kiranya Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih.
Medan, Juni 2016
Penulis
Muhammad Ihsan Batubara
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ....................................................................................
ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
x
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang .........................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ...................................................................
2
1.3
Tujuan Penulisan ......................................................................
2
1.4
Batasan Masalah......................................................................
2
1.5
Metodologi Penelitian .............................................................
3
1.6
Sitematika Penulisan ................................................................
4
BAB II DASAR TEORI
2.1
Video Streaming ....................................................................
6
2.2
Coder dan Decoder ..................................................................
6
2.2.1 Lossy Codec ....................................................................
7
2.2.2 Lossless Codec ................................................................
7
2.3
Kompresi Video .......................................................................
8
2.4
Standar Kompresi Video ..........................................................
9
2.4.1 Kompresi H.261 ..............................................................
9
2.4.2 Kompresi H.263 ..............................................................
10
2.4.3 Kompresi H.264 ..............................................................
11
2.4.4 Kompresi H.265 ..............................................................
12
iv
Universitas Sumatera Utara
2.5
Konsep Kompresi Interframe...................................................
14
2.5.1 Kompresi Dari Frame Video Sebelumnya ( Difference
Coding )...........................................................................
14
2.5.2 Estimasi Dan Kompensasi Gerak ...................................
15
Konsep Kompresi Intraframe ..................................................
17
2.6.1 Discrete Cosine Transform ( DCT ) ...............................
18
2.6.2 Kuantisasi .......................................................................
18
2.7 Entropy Coder .............................................................................
19
2.7.1 Huffman Coding ...........................................................
19
2.7.2 Context Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) .
20
2.8
Bitrate video .............................................................................
22
2.9
Konsep TCP/IP ........................................................................
22
2.9.1 Internet Protocol .............................................................
24
2.9.2 User Datagram Protocol ................................................
24
2.9.3 Real Time Protocol .........................................................
25
2.10 Parameter Kualitas Video .......................................................
26
2.10.1 Peak Signal to Signal Ratio (PSNR) .............................
26
2.10.2 Structur Similarity (SSIM) ...........................................
27
2.11 Parameter Kualitas Jaringan ....................................................
29
2.11.1 Waktu Tunda (Delay)....................................................
28
2.11.2 Throughput ....................................................................
31
2.11.3 Packet Loss ...................................................................
31
2.6
BAB III PERANCANGAN DAN PENGUJIAN SISTEM
3.1
Perancangan Alur Penelitian ....................................................
33
v
Universitas Sumatera Utara
3.2
Langkah Persiapan Pengambilan Data .....................................
34
3.2.1 Proses Encode dan Decode Video...................................
34
3.2.2 Penetapan Bandwidth ......................................................
36
3.2.3 Proses Pengiriman Video ................................................
38
3.3 Diagram Alir Pengambilan Data ................................................
38
3.4 Topologi Jaringan.......................................................................
40
3.5 Spesifikasi Perangkat Penelitian ................................................
40
3.5.1 Spesifikasi Video ............................................................
40
3.5.2 Spesifikasi Perangkat Keras ............................................
41
3.5.3 Spesifikasi Perangkat Lunak ...........................................
42
BAB IV HASIL DAN ANALISIS DATA
4.1
Umum ......................................................................................
44
4.2
Pengukuran dan Analisis PSNR ...............................................
47
4.2.1 Pengukuran dan Analisis PSNR Sebelum Melewati
Jaringan ...........................................................................
47
4.2.2 Pengukuran dan Analisis PSNR Setelah Melewati
4.3
Jaringan ...........................................................................
48
Pengukuran dan Analisis SSIM ...............................................
51
4.3.1 Pengukuran dan Analisis SSIM Sebelum Melewati
Jaringan ...........................................................................
51
4.3.2 Pengukuran dan Analisis SSIM Setelah Melewati
Jaringan ...........................................................................
52
4.4
Pengukuran dan Analisis Throughput ......................................
55
4.5
Pengukuran dan Analisis Total Packet Delay ..........................
56
vi
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan……. .....................................................................
60
5.2
Saran ......................................................................................
61
DAFTAR PUSTAKA
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prosedure Pengiriman Data Video Terkompresi ...................
7
Gambar 2.2 Spatial dan Temporal Dari Urutan Gambar ...........................
8
Gambar 2.3 Perkembangan Teknik Kompressi Video ..............................
8
Gambar 2.4 Blok Diagram H.261 Menurut Rekomendasi ITU ................
9
Gambar 2.5 Blok Diagram H.263..............................................................
11
Gambar 2.6 Blok Diagram H.264..............................................................
12
Gambar 2.7 Perbandingan Macro block (a) dan Tree block (b) ................
13
Gambar 2.8 Intra Prediction Direction .....................................................
13
Gambar 2.9 Blok Diagram CODEC H.265 ...............................................
14
Gambar 2.10 Frame ke-1 ...........................................................................
15
Gambar 2.11 Frame ke-2 ...........................................................................
15
Gambar 2.12 Perbedaan Frame ke-1 dan Frame ke-2 ..............................
15
Gambar 2.13 Medan Aliran Optik .............................................................
16
Gambar 2.14 Vektor Gerak .......................................................................
17
Gambar 2.15 Blok Diagram CABAC ........................................................
21
Gambar 2.16 Struktur Protokol pada TCP/IP ............................................
23
Gambar 2.17 Struktur Pengiriman Video Menggunakan Protokol UDP .
25
Gambar 2.18 Struktur Header Protokol RTP ...........................................
26
Gambar 3.1 Alur Penelitian .......................................................................
33
Gambar 3.2 Perbandingan Video
Sintel_Trailer
(bitrate 200Kbps)
Menggunakan CODEC H.264(a) dengan CODEC H.265(b).
36
Gambar 3.3 Halaman Utama Software Netlimiter .....................................
37
Gambar 3.4 Menu RuleEditor Untuk Mengatur Besar Bandwidth ...........
37
Gambar 3.5 Flowchart Pengambilan Data .................................................
39
viii
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.6 Topologi Jaringan .................................................................
40
Gambar 4.1 Hasil Capture pada Perangkat Lunak Wireshark ..................
46
Gambar 4.2 Pengaruh Perubahan Bitrate Terhadap PSNR .............................
47
Gambar 4.3 Pengaruh
Bandwidth dan Bitrate terhadap PSNR pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ...........
Gambar 4.4 Pengaruh
49
Bandwidth dan Bitrate terhadap PSNR pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ............
49
Gambar 4.5 Pengaruh Perubahan Bitrate Terhadap SSIM ..............................
51
Gambar 4.6 Pengaruh
Bandwidth dan Bitrate terhadap SSIM pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ............
Gambar 4.7 Pengaruh
53
Bandwidth dan Bitrate terhadap SSIM pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ............
53
Gambar 4.8 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Throughput pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ..........
55
Gambar 4.9 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Throughput pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ..........
55
Gambar 4.10 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Total Packet
Delay pada Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec
H.265 ...................................................................................
57
Gambar 4.11 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Total Packet
Delay pada Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec
H.264 ...................................................................................
57
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Interpretasi Nilai PSNR terhadap Kualitas Video ...................... 27
Tabel 2.2 Pengelompokan Waktu Tunda berdasarkan ITU-T G.114......... 30
Tabel 2.3 Standar Tingkat Paket Hilang ................................................... 32
Tabel 3.1 Perbandingan Video Menggunakan Codec H.265 dengan
Codec H.264.............................................................................. 35
Tabel 3.2 Spesifikasi Video Sintel_Trailer ............................................... 41
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Parameter PSNR Sebelum
Melewati
Jaringan ..................................................................................... 48
Tabel 4.2 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap PSNR pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ............... 50
Tabel 4.3 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap PSNR pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ................. 50
Tabel 4.4 Pengaruh Perubahan Bitrate Terhadap SSIM ................................. 52
Tabel 4.5 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap SSIM pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ................ 54
Tabel 4.6 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap SSIM pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ................ 54
Tabel 4.7 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Throughput pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 .............. 56
Tabel 4.8 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Throughput pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 .............. 56
Tabel 4.9 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Total Packet
Delay pada Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265.. 58
Tabel 4.10 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Total Packet
Delay pada Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264.. 58
x
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS LAYANAN VIDEO
STREAMING DENGAN CODEC H.265 DAN CODEC H.264 PADA
JARINGAN WLAN
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi
Oleh
MUHAMMAD IHSAN BATUBARA
NIM : 120402011
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS LAYANAN VIDEO
STREAMING DENGAN CODEC H.265 DAN CODEC H.264 PADA
JARINGAN WLAN
Oleh :
Muhammad Ihsan Batubara
NIM: 120402011
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 12 Oktober 2016 di depan Penguji :
1. Suherman, S.T.,M.Com.Ph.D
: Ketua Penguji
2. Emerson P Sinulingga,S.T.,M.Sc.Ph.D : Anggota Penguji
: …………….
: …………….
Disetujui oleh :
Pembimbing Tugas Akhir,
Ir. Arman Sani, MT
NIP: 196311281991031003
Diketahui oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro,
Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si
NIP : 195405311986011002
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Video streaming merupakan salah satu bentuk media informasi yang efektif
untuk menyebarkan dan menyampaikan informasi, karena melibatkan media audio
dan visual yang mudah untuk dipahami oleh penerimanya. Penelitian ini mengamati
kualitas video streaming dengan mengubah bandwidth transmisi dan bitrate
pengkodean agar diperoleh parameter kualitas video dan parameter kualitas
jaringan saat video disalurkan pada jaringan WLAN dengan bandwidth seminimal
mungkin. Berdasarkan parameter PSNR dan SSIM saat melakukan pengujian
dengan variasi bitrate sebesar 200,400,600, dan 800 Kbps serta variasi bandwidth
sebesar 64,128,256,512 dan 1024 Kbps maka diperoleh bahwa video streaming
dengan CODEC H.265 memiliki keunggulan dibandingkan dengan CODEC
pendahulunya H.264 pada penghematan bitrate sehingga mengakibatkan delay
transmisi yang rendah. Besarnya penghematan bitrate terbesar pada penelitian ini
yaitu 33,333%. Dan besarnya persentase selisih total packet delay terbesar saat
pengiriman kualitas video yang sama besar adalah 87.8626 %
Kata Kunci : Video Streaming, WLAN, CODEC,PSNR,SSIM
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT karena atas Berkah dan
Rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul :
“ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS LAYANAN VIDEO
STREAMING DENGAN CODEC H.265 DAN CODEC H.264
PADA JARINGAN WLAN”
Tugas Akhir merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu (S-1)
di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga menyelesaikan
Tugas Akhir, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari
berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang
tulus kepada :
1.
Yang teristimewa Ayahanda Hasyim Mahmud dan Ibunda Rosdah, yang
telah membesarkan, mendidik dan selalu mendoakan penulis tanpa
mengenal rasa lelah.
2.
Bapak Ir. Arman Sani, M.T, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis
yang senantiasa membimbing dan memberikan bantuan kepada penulis
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3.
Syiska Yana, S.T, M.T, selaku Dosen Wali penulis yang membimbing dan
mengarahkan penulis sampai menyelesaikan pendidikan di kampus USU.
4.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
ii
Universitas Sumatera Utara
5.
Bapak Rahmad Fauzi, S.T, M.T, selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6.
Seluruh Staf Pengajar yang telah memberikan bekal ilmu kepada penulis
dan Staf Pegawai di Departemen Teknik Elektro.
7.
Seluruh saudara/i, Awaluddin BB, Zulfa Khairina BB, M. Irfan BB, Ummi
Mardhiah BB,Hikmah Ramadhani BB,Aulia Rahmi BB, dan Rizky
Fadhillah BB yang penulis cintai karena telah memberikan semangat dalam
menjalani tugas akhir ini.
8.
Seluruh asisten di SISKOMRAD, Ibnu Hazar, Wahyu Nugraha, Rini Mulia
Sari, M Fahmi, Rizky Tri, Yaumi Azuira, Aklias Syahputra, Bg Irsyad, Bg
Kharis, Bg Rhobby, Bg Rian , dan seluruh asisten SISKOMRAD
sebelumnya, atas bantuan yang diberikan kepada penulis
9.
Seluruh sahabat penulis khususnya teman-teman angkatan 2012, atas
kebersamaan yang diberikan kepada penulis selama menjalani masa
perkuliahan.
10.
Seluruh rekan satu tim Rolette-X yang bersedia membagi ilmunya
11.
Seluruh senior dan junior di Departemen Teknik Elektro atas dukungan dan
bantuan yang diberikan kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna.
Kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan untuk menyempurnakan
Tugas Akhir ini. Kiranya Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih.
Medan, Juni 2016
Penulis
Muhammad Ihsan Batubara
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ....................................................................................
ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
x
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang .........................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ...................................................................
2
1.3
Tujuan Penulisan ......................................................................
2
1.4
Batasan Masalah......................................................................
2
1.5
Metodologi Penelitian .............................................................
3
1.6
Sitematika Penulisan ................................................................
4
BAB II DASAR TEORI
2.1
Video Streaming ....................................................................
6
2.2
Coder dan Decoder ..................................................................
6
2.2.1 Lossy Codec ....................................................................
7
2.2.2 Lossless Codec ................................................................
7
2.3
Kompresi Video .......................................................................
8
2.4
Standar Kompresi Video ..........................................................
9
2.4.1 Kompresi H.261 ..............................................................
9
2.4.2 Kompresi H.263 ..............................................................
10
2.4.3 Kompresi H.264 ..............................................................
11
2.4.4 Kompresi H.265 ..............................................................
12
iv
Universitas Sumatera Utara
2.5
Konsep Kompresi Interframe...................................................
14
2.5.1 Kompresi Dari Frame Video Sebelumnya ( Difference
Coding )...........................................................................
14
2.5.2 Estimasi Dan Kompensasi Gerak ...................................
15
Konsep Kompresi Intraframe ..................................................
17
2.6.1 Discrete Cosine Transform ( DCT ) ...............................
18
2.6.2 Kuantisasi .......................................................................
18
2.7 Entropy Coder .............................................................................
19
2.7.1 Huffman Coding ...........................................................
19
2.7.2 Context Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) .
20
2.8
Bitrate video .............................................................................
22
2.9
Konsep TCP/IP ........................................................................
22
2.9.1 Internet Protocol .............................................................
24
2.9.2 User Datagram Protocol ................................................
24
2.9.3 Real Time Protocol .........................................................
25
2.10 Parameter Kualitas Video .......................................................
26
2.10.1 Peak Signal to Signal Ratio (PSNR) .............................
26
2.10.2 Structur Similarity (SSIM) ...........................................
27
2.11 Parameter Kualitas Jaringan ....................................................
29
2.11.1 Waktu Tunda (Delay)....................................................
28
2.11.2 Throughput ....................................................................
31
2.11.3 Packet Loss ...................................................................
31
2.6
BAB III PERANCANGAN DAN PENGUJIAN SISTEM
3.1
Perancangan Alur Penelitian ....................................................
33
v
Universitas Sumatera Utara
3.2
Langkah Persiapan Pengambilan Data .....................................
34
3.2.1 Proses Encode dan Decode Video...................................
34
3.2.2 Penetapan Bandwidth ......................................................
36
3.2.3 Proses Pengiriman Video ................................................
38
3.3 Diagram Alir Pengambilan Data ................................................
38
3.4 Topologi Jaringan.......................................................................
40
3.5 Spesifikasi Perangkat Penelitian ................................................
40
3.5.1 Spesifikasi Video ............................................................
40
3.5.2 Spesifikasi Perangkat Keras ............................................
41
3.5.3 Spesifikasi Perangkat Lunak ...........................................
42
BAB IV HASIL DAN ANALISIS DATA
4.1
Umum ......................................................................................
44
4.2
Pengukuran dan Analisis PSNR ...............................................
47
4.2.1 Pengukuran dan Analisis PSNR Sebelum Melewati
Jaringan ...........................................................................
47
4.2.2 Pengukuran dan Analisis PSNR Setelah Melewati
4.3
Jaringan ...........................................................................
48
Pengukuran dan Analisis SSIM ...............................................
51
4.3.1 Pengukuran dan Analisis SSIM Sebelum Melewati
Jaringan ...........................................................................
51
4.3.2 Pengukuran dan Analisis SSIM Setelah Melewati
Jaringan ...........................................................................
52
4.4
Pengukuran dan Analisis Throughput ......................................
55
4.5
Pengukuran dan Analisis Total Packet Delay ..........................
56
vi
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan……. .....................................................................
60
5.2
Saran ......................................................................................
61
DAFTAR PUSTAKA
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prosedure Pengiriman Data Video Terkompresi ...................
7
Gambar 2.2 Spatial dan Temporal Dari Urutan Gambar ...........................
8
Gambar 2.3 Perkembangan Teknik Kompressi Video ..............................
8
Gambar 2.4 Blok Diagram H.261 Menurut Rekomendasi ITU ................
9
Gambar 2.5 Blok Diagram H.263..............................................................
11
Gambar 2.6 Blok Diagram H.264..............................................................
12
Gambar 2.7 Perbandingan Macro block (a) dan Tree block (b) ................
13
Gambar 2.8 Intra Prediction Direction .....................................................
13
Gambar 2.9 Blok Diagram CODEC H.265 ...............................................
14
Gambar 2.10 Frame ke-1 ...........................................................................
15
Gambar 2.11 Frame ke-2 ...........................................................................
15
Gambar 2.12 Perbedaan Frame ke-1 dan Frame ke-2 ..............................
15
Gambar 2.13 Medan Aliran Optik .............................................................
16
Gambar 2.14 Vektor Gerak .......................................................................
17
Gambar 2.15 Blok Diagram CABAC ........................................................
21
Gambar 2.16 Struktur Protokol pada TCP/IP ............................................
23
Gambar 2.17 Struktur Pengiriman Video Menggunakan Protokol UDP .
25
Gambar 2.18 Struktur Header Protokol RTP ...........................................
26
Gambar 3.1 Alur Penelitian .......................................................................
33
Gambar 3.2 Perbandingan Video
Sintel_Trailer
(bitrate 200Kbps)
Menggunakan CODEC H.264(a) dengan CODEC H.265(b).
36
Gambar 3.3 Halaman Utama Software Netlimiter .....................................
37
Gambar 3.4 Menu RuleEditor Untuk Mengatur Besar Bandwidth ...........
37
Gambar 3.5 Flowchart Pengambilan Data .................................................
39
viii
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.6 Topologi Jaringan .................................................................
40
Gambar 4.1 Hasil Capture pada Perangkat Lunak Wireshark ..................
46
Gambar 4.2 Pengaruh Perubahan Bitrate Terhadap PSNR .............................
47
Gambar 4.3 Pengaruh
Bandwidth dan Bitrate terhadap PSNR pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ...........
Gambar 4.4 Pengaruh
49
Bandwidth dan Bitrate terhadap PSNR pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ............
49
Gambar 4.5 Pengaruh Perubahan Bitrate Terhadap SSIM ..............................
51
Gambar 4.6 Pengaruh
Bandwidth dan Bitrate terhadap SSIM pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ............
Gambar 4.7 Pengaruh
53
Bandwidth dan Bitrate terhadap SSIM pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ............
53
Gambar 4.8 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Throughput pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ..........
55
Gambar 4.9 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Throughput pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ..........
55
Gambar 4.10 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Total Packet
Delay pada Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec
H.265 ...................................................................................
57
Gambar 4.11 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Total Packet
Delay pada Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec
H.264 ...................................................................................
57
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Interpretasi Nilai PSNR terhadap Kualitas Video ...................... 27
Tabel 2.2 Pengelompokan Waktu Tunda berdasarkan ITU-T G.114......... 30
Tabel 2.3 Standar Tingkat Paket Hilang ................................................... 32
Tabel 3.1 Perbandingan Video Menggunakan Codec H.265 dengan
Codec H.264.............................................................................. 35
Tabel 3.2 Spesifikasi Video Sintel_Trailer ............................................... 41
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Parameter PSNR Sebelum
Melewati
Jaringan ..................................................................................... 48
Tabel 4.2 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap PSNR pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ............... 50
Tabel 4.3 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap PSNR pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ................. 50
Tabel 4.4 Pengaruh Perubahan Bitrate Terhadap SSIM ................................. 52
Tabel 4.5 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap SSIM pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 ................ 54
Tabel 4.6 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap SSIM pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 ................ 54
Tabel 4.7 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Throughput pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265 .............. 56
Tabel 4.8 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Throughput pada
Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264 .............. 56
Tabel 4.9 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Total Packet
Delay pada Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.265.. 58
Tabel 4.10 Pengaruh Bandwidth dan Bitrate terhadap Total Packet
Delay pada Video Sintel-Trailer Menggunakan Codec H.264.. 58
x
Universitas Sumatera Utara