Sekilas Tentang Video on Demand Video on Demand

Sekilas Tentang Video on Demand
Video on Demand adalah layanan untuk end-user dengan berdasarkan permintaan user,
yang memungkinkan user untuk memilih dan melihat konten video yang ingin ditonton,
dimana end-user dapat mengontrol permintaan sementara dari konten video yang ditonton
(misal: dapat melakukan pause, fastforward, rewind, dll). Konsep dasar dari video on
demand adalah menyimpan program/konten dan kemudian dikirimkan ke penonton ketika
diminta oleh penonton tersebut.
Penyimpanannya berupa server tersentralisasi yang menggunakan perangkat untuk
mengirimkan pemrograman secara simultan
menggunakan
penyimpanan
lain
yang
ke ratusan penonton, atau dapat
terdistribusi
ke
seluruh
jaringan.
pula
Untuk
membatasinya, perangkat penyimpanan individu untuk tiap penonton dapat diletakkan di
masing-masing set top box.VoD memiliki beberapa tipe layanan, antara lain:
- True Video on Demand (VoD)
- Near Video on Demand, (NVoD)
- Subscription Video on Demand (SVoD)
- Free Video on Demand (FVoD)
- Everything on Demand (EoD)
- Personal Video Recorders (PVRs)
- Network Personal Video Recorders (NPVRs)
- Pay Per View (PPV)
Komponen Diperlukan dalam Sistem Video on Demand
Komponen yang penting dari Sistem Video-On-Demand yang dapat digunakan untuk
meningkatkan
kinerja
dari
sistem
yang
dibahas
adalah
sebagai
berikut.
Video Server
Server video memainkan peran utama dalam video pada sistem permintaan yang
merupakan komponen penting dari sistem VoD. Server video memiliki akses ke konten video
dan bertanggung jawab untuk pengiriman konten video di sumber terus menerus agar
sampai kepada penerima. Server video berfungsi untuk menyimpan, mengelola file video
besar dan kompleks.
Fitur penting dari server video tercantum di bawah ini:
1) Kapasitas Video Server
Ini adalah jumlah video stream yang akan dikirimkan secara bersamaan. Jenis aliran video
yang didukung oleh server video juga penting. Sebuah video MPEG-2 encoded di 6Mbps
membutuhkan video lebih dari kapasitas server video yang dikodekan dengan MPEG-1
pada 1.5Mbps. Idealnya sebuah server video harus independen dari video stream (misalnya
MPEG1, 2, 4, RealVideo). Hal ini memungkinkan konten untuk disimpan dan disampaikan
dengan cara yang paling hemat biaya.
2) Kinerja Input / Output
Kinerja input / output server fitur video penting untuk dipertimbangkan. Sistem file normal
yang dioptimalkan untuk akses data pendek dan acak daripada akses sekuensial yang
besar. File video dapat disimpan sebagai file besar secara berdekatan untuk akses
sekuensial atau sebagai kelompok kecil untuk akses secara acak.
Akses file video besar dioptimalkan oleh server video. Proses input / output disebut buffer
(data yang akan dibaca ditransfer ke buffer disk dan kemudian ditransfer ke memori
pengguna dalam potongan yang lebih kecil) atau langsung (data ditransfer dari disk
langsung ke memori pengguna). Metode I / O langsung adalah pendekatan yang lebih baik
karena untuk file video besar, pendekatan buffer memperlambat throughput data.
3) Manajemen Konten Dinamis
Jumlah aliran yang dapat didukung oleh file video tunggal dibatasi oleh karakteristik
throughput data dari perangkat penyimpanan konten. Jika judul video tertentu membutuhkan
aliran lebih dari perangkat dapat mendukung, beberapa salinan dari file video yang
diperlukan. Salah satu cara untuk mencapai ini adalah untuk menyimpan beberapa salinan
dari judul video yang paling populer. Ini bukan pendekatan yang efektif. Pendekatan yang
lebih baik adalah memiliki server video yang mendukung manajemen konten dinamis. Jika
judul video tertentu membutuhkan banyak aliran, server video dapat menduplikasi file video
tersebut.
4) Penyimpanan Data
Jika hanya berbasis disk sistem penyimpanan sekunder yang digunakan untuk menyimpan
dan mengelola jumlah besar data video biaya sistem akan secara ekstensif tinggi. Sebuah
sistem penyimpanan berbasis tape tersier tampaknya menjadi solusi yang masuk akal untuk
menurunkan biaya penyimpanan dan pengelolaan data ini. Pendekatan ini memperkenalkan
beberapa isu yang harus dipertimbangkan. Isu-isu penting adalah kebijakan penggantian
pada disk, dekomposisi dan penempatan potongan data kontinu pada kaset dan
penjadwalan beberapa permintaan untuk mewujudkan objek dari kaset ke disk.
Pilihan penggantian berkaitan dengan membebaskan ruang pada disk untuk manampilkan
objek video yang telah diminta dan sebagian atau seluruhnya tidak berada pada disk.
Beberapa pilihan dicanangkan dan diimplementasikan untuk mendukung lingkungan aliran
tunggal dan lingkungan beberapa aliran. Sebuah pilihan yang hemat biaya dan memberikan
waktu respon yang baik harus dipertimbangkan ketika merancang server VoD.
5) Toleransi Kesalahan
Potensi kegagalan sistem penyimpanan adalah perhatian utama. Jika sistem penyimpanan
gagal, konten tidak dapat diakses dan disampaikan menyebabkan gangguan dalam
layanan. Server video harus memiliki mekanisme untuk meniru konten sehingga jika bagian
tertentu dari disk gagal, konten dapat ditransfer dari lokasi alternatif. Di tengah transmisi, jika
server seluruh video gagal, sistem VOD harus mampu mentransfer koneksi ke server lain
tanpa sepengetahuan pengguna.
Software Back Office / Hardware
Komponen ini diperlukan untuk melakukan tugas-tugas berikut:
- Melacak konten, berkaitan dengan legalitas video, masalah royalti, jasa periklanan.
- Manajemen konten.
- Account Manajemen Pengguna.
- Sistem penagihan standar dan sistem manajemen pelanggan.
Komponen Lain
Digital set-top box, server aplikasi dan konfigurasi jaringan adalah komponen lain dari sistem
video-on-demand. Bagian berikutnya membahas konfigurasi jaringan yang merupakan
komponen yang paling penting dari sebuah sistem video-on-demand.
Konfigurasi Jaringan VoD
Hal ini sangat penting untuk merancang konfigurasi jaringan sehingga dapat meminimalkan
biaya pengiriman konten. Ada dua biaya utama yang terkait dengan pengiriman konten.
Biaya server video (Non-Recurring Cost) dan biaya mentransfer konten (bandwidth jaringan
yang merupakan biaya berulang). Sistem VOD harus dikonfigurasi sedemikian rupa
sehingga total biaya diminimalkan. Ada dua cara utama untuk menerapkan arsitektur
jaringan: arsitektur sistem terpusat dan arsitektur sistem jaringan.
Arsitektur Sistem Jaringan
Dalam arsitektur sistem jaringan, ada beberapa server video yang didistribusikan ke seluruh
infrastruktur jaringan. Setiap server video mengontrol dan mengelola subset dari
penyimpanan konten dan bertanggung jawab untuk subset dari video stream. Sebagai
contoh, sebuah server video terhubung ke pertukaran tertentu akan bertanggung jawab
untuk semua stream video yang dikirim dari pertukaran itu. Idealnya semua konten
permintaan tinggi direplikasi pada server video yang terhubung ke pertukaran masingmasing. Hal ini akan mengurangi banyak lalu lintas antara server dan karena itu bisa
mengurangi kebutuhan bandwidth antara hub utama. Jika server lokal tidak memiliki judul
video yang diminta, ia mencari melalui daftar semua server video yang memiliki judul itu.
Gambar 1. Konfigurasi Dasar VoD
Teknik Pengurangan Bandwidth
Masalah utama dalam menyebarkan video dalam skala besar adalah efisiensi ekonomi
ketimbang teknologi. Untuk efektifitas dan efisiensi biaya sistem video-on-demand
dibutuhkan pengurangan kebutuhan bandwidth sebanyak mungkin. Bagian ini menjelaskan
beberapa teknik efisiensi bandwith dan menganalisis kesesuaiannya untuk system video-ondemand salah satunya dengan teknik multicasting.
Sebuah sistem video-on-demand yang khas menggunakan saluran yang didedikasikan
untuk melayani setiap permintaan pengguna. Secara langsung kebutuhan bandwidth
sebagai kanal terus meningkat. Multicasting adalah sebuah pendekatan dimana pelanggan
dapat berbagi aliran film tunggal sehingga mengurangi biaya sistem per pelanggan dan
skalabilitas sistem yang lebih baik. Multicasting memiliki beberapa keterbatasan yang terkait
dengan itu. Misalnya, dalam rangka untuk berbagi satu saluran dengan sekelompok
pelanggan, semua pelanggan harus meminta video pada waktu yang sama dan menonton
tanpa interaksi (tidak ada jeda, cepat maju, mundur, dll). Ini mengalahkan tujuan dari sistem
video-on-demand benar dan interaktif. Ada beberapa teknik multicasting tertentu yang dapat
digunakan untuk menyediakan interaktif video-on-demand.
Server Seleksi
Dalam konfigurasi sistem jaringan proses seleksi server sangat penting. Ketika server video
lokal tidak memiliki judul video yang diminta, server jauh yang merupakan biaya yang paling
efektif harus dipilih untuk mentransfer data video. Ada dua metode seleksi server yaitu
pemilihan server statis dan dinamis. Dalam pemilihan server statis, proses pemilihan server
dilakukan hanya sekali ketika video tertentu diminta. Setelah server dipilih, seluruh video
akan ditampilkan streaming dari server ini. Pemilihan server yang dinamis adalah proses
yang terus-menerus terus mencari server terbaik yang tersedia. Jika, setelah video stream
tertentu telah dimulai dari server, server yang berbeda yang biaya lebih efektif tersedia,
sambungan ditransfer ke server video. Proses ini tentunya tidak terasa oleh pengguna.
Pemilihan server dinamis prosesnya lebih efisien karena mencoba untuk mengurangi biaya
transfer sebanyak mungkin. Pemilihan server yang dinamis juga membuat kesalahan sistem
video-on-demand toleran. Misalnya, di tengah transmisi video, jika server video gagal,
sambungan dapat ditransfer ke server video terbaik berikutnya tanpa gangguan kepada
pengguna.
Dalam rangka untuk membuat proses seleksi server yang sangat efisien, server video harus
menyimpan data video dengan cara yang tepat. Sebagai contoh, jika sebuah proses server
statis seleksi digunakan maka file video dapat disimpan sebagai satu file kontinu besar
karena ini akan mempercepat akses data yang berurutan dari server tetap. Dalam kasus
proses seleksi server yang dinamis, file video dapat dibagi ke dalam kelompok dan disimpan
pada disk. Hal ini akan memungkinkan akses cepat ke setiap klaster tertentu ketika
sambungan ditransfer ke server video yang berbeda.
Distribusi Konten Video
Metode pendistribusian konten juga sangat penting. Tergantung pada suka tidak nya
pengguna terhubung ke pertukaran tertentu. Konten yang sesuai tentunya disimpan pada
server video lokal. Ini akan tergantung pada kebiasaan pinjaman dari pelanggan. Proses ini
bisa statis atau dinamis. Dalam pendekatan statis, kebiasaan pinjaman dari semua
pengguna selama periode waktu tertentu dapat dipelajari dan konten dapat didistribusikan
sesuai. Proses ini dapat diulang setiap 6/12 bulan (atau periode waktu tertentu) dan konten
dapat diperbarui kembali. Dalam model dinamis program terus memonitor kebiasaan
pinjaman dari pengguna dan sesuai transfer konten antara server video dinamis. Proses
distribusi konten dinamis harus didasarkan pada algoritma pintar yang menganggap
kebiasaan pinjaman, informasi lokal dan faktor lainnya.
Melindungi Konten Video
Jika terdapat cache data video pada pengguna, tentunya data tersebut bisa direplikasi dan
dijual kembali oleh beberapa pengguna. Beberapa mekanisme harus dirancang untuk
menghentikan proses replikasi tersebut. Untuk penjualan lebar penyebaran konten
multimedia, penggunaan caching diperlukan karena tidak semua infrastruktur jaringan atau
server penyedia konten dapat mendukung sejumlah koneksi unicast dengan konten yang
dienkripsi secara real time. Menjadi kontradiksi antara perlindungan hak cipta dengan
skalabilitas dan efektifitas penggunaan caching, pra-pengambilan dari konten video
komersial tersebut untuk dijual kembali (pembajakan). Ada dua teknik utama yang
digunakan untuk menghentikan pembajakan, yaitu dengan digital watermarking dan enkripsi
data.
Teknologi watermarking digital memungkinkan kemungkinan untuk menambahkan informasi
hak cipta atau pelanggan menjadi data digital, seperti video, untuk melindungi konten dari
penjualan kembali oleh pelanggan asli. Biasanya tag dari watermark digital tersembunyi dan
dikemas secara holografis dalam data multimedia. Informasi ini tertanam dengan kunci
rahasia dan dapat diambil dengan menggunakan kunci rahasia yang sama. Teknik ini
ditujukan untuk meminimalisir pembajakan.
Selaian itu ada pendekatan enkripsi video menggunakan dienkripsi pengiriman point to point
untuk memastikan bahwa pengguna hanya membayar hanya layanan yang disewanya saja.
Untuk memastikan bahwa pelanggaran hak cipta dapat dibuktikan, kontennya disampaikan
lebih lanjut dengan watermark tadi dengan informasi data tentang penjual konten pelanggan
terkait.
DESAIN SISTEM
Dalam perancangan sistem VoD, dibutuhkan beberapa hal yang perlu dipahami,
sebagaimana berikut:
1. Arsitektur topologi dan konfigurasi yang sesuai untuk membangun sistem VoD.
2. Penentuan perangkat lunak open source yang dapat digunakan.
3. Perancangan program aplikasi. Dimana ketiga hal tersebut langsung diimplementasikan
dalam pembangunan sistem VoD pada jaringan lokal.
Topologi Jaringan VoD
Pada topologi yang dibangun, jaringan VoD Server dirancang sebagai suatu jaringan
terpusat dimana beberapa client dihubungkan ke sebuah server melalui hub/switch sebagai
konsentrator.
Pada gambar 4 adalah skema topologi untuk jaringan VOD server. Komputer yang berfungsi
sebagai PC router, menghubungkan jaringan client ke VoD server. Pada komputer PC router
dipasang 2 buah ethernet card. Masing-masing ethernet card tergabung dalam jaringan
berbeda. Kedua ethernet card dikenal dengan eth0 dengan alamat IP, yaitu 192.168.1.2 dan
eth1 dengan alamat IP 192.168.5.1. Eth0 ini terhubung ke VoD server. Sedangkan eth1
tergabung dengan jaringan ke client. IP eth1 berperan sebagai gateway bagi jaringan client.
Jadi IP tersebut berfungsi sebagai pintu yang menghubungkan jaringan client dengan
jaringan diatasnya dan juga internet. Sedangkan pada set top box dan workstation
menggunakan 1 buah enthernet card. Alamat IP yang digunakan berkisar dari alamat
192.168.5.2 sampai 192.168.5.254.
Perancangan VoD Server
Perancangan Vod server terdiri dari pembuatan portal VoD sebagai interface kepada client.
Portal VoD dibangun web based menggunakan bahasa pemrograman PHP. Kemudian
pembuatan video streaming agar client dapat memutar video yang dipilih. Metode
pengiriman audia video adalah streaming, yaitu data mulai di playback sebelum semua data
dikirimkan dari server ke client. Metoda ini dinilai lebih cepat dari download, dimana seluruh
data harus telah diterima client sebelum dapat digunakan.
Perancangan PC Router
Dalam melakukan perancangan VoD Server itu sendiri, langkah selanjutnya adalah dengan
membuat suatu Personal Computer ( PC ) menjadi sebuah router, dengan tujuan agar dapat
melakukan komunikasi antar client-server, untuk itulah perancangan PC router tersebut
diperlukan. Dan dalam pembuatan PC router ini menggunakan sistem operasi OpenBSD.
Selanjutnya tahapan kerja dalam instalasi dan konfigurasi PC router dapat diterangkan
sebagai berikut :
1. Instalasi sistem operasi pada PC router
2. Konfigurasi PC router
3. Pada PC router selanjutnya diberikan alamat IP unicast, yang bertujuan mengkoneksikan
client dengan STB. Perancangan Set Top Box Selanjutnya setelah PC router dan VoD
server terbentuk maka perangkat lain yang harus tersedia adalah STB, dimana perangkat
tersebut diperlukan untuk menghubungkan client menuju server VoD server tersebut. STB
yang dirancang ini memang tidak begitu sempurna selayaknya STB yang dijual dan aplikasi
didalamnya tidak begitu lengkap, akan tetapi karena sifatnya sebagai penghubung antara
client menuju server maka diperlukan juga sebuah sistem operasi didalamnya dengan
menggunakan Linux Ubuntu. Prosedur atau langkah konfigurasi untuk STB tersebut sebagai
berikut :
1. Menyiapkan satu unit PC yang akan dijadikan STB, lalu Instal Program Linux Ubuntu
kedalam PC yang akan dijadikan STB. Ikuti langkah instalasi hingga selesai.
2. PC yang sudah terinstal Program tersebut selanjutnya disetting agar dapat berfungsi
menjadi STB dengan perintah - perintah selanjuntnya.
3. Mensetting alamat IP pada STB agar dapat terkoneksi menuju server melalui PC Router,
sehingga client mendapatkan IP secara DHCP Server (tanpa memasukan IP secara
manual).
4. Melakukan tes koneksi STB tersebut menuju PC Router, dengan melakukan ping jika
terjadi request reply maka selanjutnya melakukan ping kembali dari salah satu client ( PC )
menuju PC Route.
ANALISA DAN PENGUJIAN SISTEM
Analisa Kualitas Layanan VoD Kualitas merupakan tingkat keberhasilan suatu sistem untuk
memberikan layanan sesuai dengan hasil yang diharapkan. Dalam jaringan IP, tingkat
kualitas maksimal yang diharapkan ialah setiap paket data yang terkirim sama persis
dengan data yang dikirim dengan nilai delay seminimal mungkin. Sedangkan bagi
pengguna, kualitas berarti tingkat kepuasan dalam mempergunakan suatu layanan. Δ=|
avg_bits_received–avg_bits_drained | DF = |max (Δ) - min (Δ)| / media_rate.