Rabu, 18 Desember 2013
Quality of service issues in Streaming Architectures
Kemajuan cepat dalam komputasi menyebabkan peningkatan penggunaan layanan multimedia real-time melalui internet. Hal ini terlihat dari penggunaan digunakan sistem streaming media, yaitu Microsoft Windows Media, RealNetwork itu RealPlayer, dan Apple QuickTime. Ada dua mekanisme pengiriman informasi multimedia yang umum digunakan yaitu :
1. Live Streaming
Gambar 1 Pengiriman konten media secara live
Sumber informasi multimedia live terhubung ke encoder video dan audio. Mesin encoding bertanggungjawab untuk menangkap, digitalisasi dan kompresi informasi video dan audio analog yang masuk dan melemparkan bitstreams hasil kompresi ke server, asal dari konten streaming.2. Streaming On-demand
Gambar 2 Pengiriman konten media on-demand
Mekanisme distribusi multimedia secara on-demand (permintaan) memiliki perbedaan besar dengan mekanisme untuk live streaming. Pada mekanisme ini tidak ada koneksi langsung antara encoder dan server. Video direkam terlebih dahulu, baru server dapat menggunakan file yang sudah dikompresi untuk didistribusikan.
Mekanisme QoS untuk streaming multimedia
Ada 6 komponen penting dalam sistem streaming multimedia yaitu kompresi multimedia, control QoS pada application-layer, servis distribusi media secara berkelanjutan, server streaming, mekanisme sinkronisasi media, dan protocol untuk media streaming. Setiap komponen adalah blok dasar dan dari blok-blok inilah sebuah arsitektur untuk streaming multimedia dapat dibangun.
1. Kompresi video dan audio
File mentah video dan audio harus dikompresi sebelum dikirimkan agar lebih efisien. Skema kompresi audio dan video dapat terjadi secara scalable atau non-scalable. Karena tuntuntan bandwidth yang lebih rendah untuk kompresi audio, pengkodean audio secara non-scalable adalah teknik pengkodean yang paling banyak digunakan dalam sistem streaming. Untuk streaming video, kontrol kemacetan mencoba untuk menyesuaikan tingkat pengiriman ke bandwidth yang tersedia dalam jaringan, sehingga video yang scalable lebih mudah beradaptasi dengan bandwidth tervariasi yang tersedia pada jaringan.
2. Kontrol QoS pada application-layer
Beberapa teknik kontrol pada lapisan ini antara lain kontrol kemacetan dan kontrol kesalahan. Kontrol kemacetan dilakukan untuk mencegah hilangnya paket dan mengurangi delay. Kontrol kesalahan dilakukan untuk meningkatkan kualitas video akibat hilangnya paket. Tujuan dari kontrol QoS pada application-layer adalah untuk menghindari kemacetan dan memaksimalkan kualitas video walaupun ada paket yang hilang.
3. Servis distribusi media secara berkelanjutan
Agar dapat menyediakan hasil multimedia dengan kualitas tinggi, dukungan jaringan yang cukup untuk menurunkan delay dan hilangnya paket adalah penting. Beberapa teknik filtering representative meliputi jaringan, multicast tingkat aplikasi, replikasi konten, dan lain-lain. Topik utama dari penelitian yang sedang dilakukan adalah bagaimana membangun infrastruktur deployable terukur, efisien, hemat biaya, dan tambahan untuk distribusi media berkelanjutan.
Sebagai teknik kontrol kemacetan, filter jaringan bertujuan untuk memaksimalkan kualitas media selama terjadi kemacetan jaringan.
4. Server streaming
Server streaming dibutuhkan untuk menerima komponen media secara sinkronus. Sebuah server streaming umumnya terdiri dari tiga subsistem yaitu komunikator utuk menangani lapisan aplikasi dan protocol transportasi, sistem operasi real-time untuk memenuhi kebutuhan aplikasi streaming secara real-time, dan sistem penyimpanan untuk mendukung media penyimpanan terus menerus dan pengambilan dalam layanan streaming.
Manajer proses
Digunakan untuk memetakan tiap proses tunggal ke sumber daya CPU sesuai dengan kebijakan penjadwalan tertentu.
Manajer sumber daya
Bertanggungjawab untuk kontrol penerimaan dan alokasi sumber daya yang terbatas meliputi CPU, memori, dan perangkat penyimpanan.
Manajer file
Menyediakan akses protokol dan fungsi kontrol untuk penympanan file dan pengambilan file.
Data Stripping
Pada teknik ini file multimedia yang tersebar di beberapa disk dan array disk dapat diakses secara paralel
Arsitektur penyimpanan hierarkis
Dalam arsitektur ini, hanya sebagian kecil file video yang sering diakses yang disimpan pada disk untuk akses cepat, sisanya berada di perpustakaan tape tersier otomatis.
5. Mekanisme sinkronisasi media
Dengan mekanisme ini, aplikasi pada sisi penerima dapat menyajikan bermacam stream media dengan cara yang sama seperti mereka awalnya diterima. Sinkronisasi media mengacu pada pemeliharaan hubungan waktu dalam satu aliran data dan antara berbagai media stream.
6. Protokol untuk media streaming
Protokol untuk media streaming menyediakan servis seperti pengalamatan jaringan, transport, dan kontrol sesi. Berdasarkan fungsi, protokol streaming video dapat dikelompokkan menjadi :
Protokol lapisan jaringan
memberikan dukungan layanan jaringan dasar, seperti penanganan jaringan. IP berfungsi sebagai protokol lapisan jaringan internet video streaming.
Protokol transport
menyediakan fungsi transportasi jaringan end-to-end untuk streaming aplikasi. Protokol transportasi termasuk pengguna protokol data (UDP), Protokol kontrol (TCP), protokol transport real-time (RTP), dan protokol kontrol real-time (RTCP).
Protokol kontrol sesi
mendefinisikan pesan dan prosedur dalam lapisan aplikasi yang dibutuhkan untuk mengontrol pengiriman data multimedia selama sesi dibentuk.
Internet Protocol TV (IPTV)
IPTV menyediakan beberapa fungsionalitas tambahan berdasarkan sistem TV dua arah terpaket. IPTV secara formal didefinisikan sebagao servis multimedia yang dikirimkan melalui jaringan berbasis IP yang diatur sedemikian rupa untuk menyediakan level QoS & QoE yang dibutuhkan, keamanan, interaktifitas, dan keandalan.
