Hana Mansyur: Adaptive Video Streaming dan FFmpeg

1. Adaptive Video Streaming

Adaptive Video Streaming atau juga dikenal sebagai Adaptive Bit Rate (ABR), adalah penggunanan multiple bit rate encoding system disesuaikan dengan bandwidth yang dilalui. Berbeda dengan konsep encoding biasa, dimana hanya menggunakan singgle bit rate, ABR akan meng-encode video dengan multiple profil dari yang terendah sampai dengan tertinggi dengan kualitas HD. Implikasi dari teknologi tersebut adalah suatu experience baru hampir tanpa buffering, atau click & watch. Adaptive Video Streaming diperkenalkan oleh Move Networks dan sekarang sedang dikembangkan dan digunakan oleh Adobe Systems, Apple, Microsoft, dan Octoshape

Cara Kerja Adaptive Video Streaming

Pada saat video diakses, system ABR akan mengirimkan file video terendah untuk dilalui ke jaringan internet. Penonton akan mendapatkan video dengan kualitas rendah sesaat setelah channel atau movie di akses. Seiring dengan ketersediaan bandwidth, kualitas video akan membaik sampai dengan kualitas terbaiknya sesuai dengan bandwidth yang tersedia.

Hal yang lebih menarik lagi, semua ini berjalan diatas protokol HTTP, bukan RTSP. Sehingga skalabilitas layanan lebih mudah dikelola, seperti layanan portal. Dengan penggunaan bandwidth yang kecil sampai dengan 75kbps, layanan video dapat berjalan pada jaringan 3G atau wideband (384kbps). Sehingga layanan multiple screen yang berjalan di TV melalui STB (set top box), PC atau Mac dan Mobile Device seperti iPad, iPod touch, dan iPhone dapat dinikmati.

Jenis-Jenis Adaptive Video Streaming

1. Adobe HTTP Dynamic Streaming

Adobe HTTP Dynamic Streaming adalah jenis adaptive video streaming yang digunakan untuk mengirimkan file mp4 yang telah menjadi beberapa bagian atau terfragmentasi. Jenis adaptive video streaming ini menggunakan MPEG -4 bagian 14 dan bagian 12.

2.. Apple HTTP Live Streaming

Apple HTTP Live Streaming adalah jenis adaptive video streaming yang didasarkan pada MPEG2-TS . Jenis adaptive video streaming ini populer karena satu-satunya yang menyediakan adaptive video streaming bagi perangkat Ios. Apple HTTP Live Streaming menggunakan MPEG-2 Part 1.

3. Microsoft Smooth Streaming

Microsoft Smooth Streaming adalah jenis adaptive video streaming yang berekstensi IIS Media Services. Jenis adaptive video streaming dapat diggunakan untuk Silverlight melalui HTTP. Selain itu, adaptive video streaming ini menyediakan kualitas tinggi pada jaringan distribusi konten hingga dapat menyaksikan video dalam HD 1080p.

3 Kategori Teknik Dalam Penyesuaian Bit Rate Video dengan Bandwith

Teknik untuk menyesuaikan bit rate video dengan ketersediaan bandwidth diklasifikasikan kedalam 3 kategori yaitu: transcoding, scalable encoding dan stream switching.

1. Transcoding

Dengan menggunakan trancoding dapat dilakukan konversi raw video pada server untuk menghasilkan video dengan bit rate yang diinginkan.

Keuntungan dari teknik ini yaitu:

Didapatkan granurality secara halus pada saat terjadi perubahan bandwidth ketika video tersebut dikirimkan kepada pengguna.

Namun ada juga sisi kerugiannya menggunakan metode ini, yaitu :

Pada metode ini diperlukan biaya yang tinggi untuk melakukan transcoding untuk menyesuaikan bit rate video dengan ketersediaan bandwidth pada saat jumlah permintaan untuk kualitas video tertentu sangat banyak. Akibatnya pada kejadian ini dapat menurunkan skalabilitas pada server tesebut. Hal ini diperlukan proses komputasi yang cepat pada proses transcoding tersebut. Kerugian ini dapat diatasi dengan menggunakan CDN (Content Delivery Network).

2. Scalable Encoding

Menggunakan standar codec yang mempunyai kemampuan scalable, resolusi gambar dan frame rate dapat disesuaikan tanpa harus melakukan Encoding kembali dari awal. Metode ini cenderung mengurangi beban pengolahan tetapi sangat terbatas pada format codec tersebut.

3. Stream Switching

Merupakan sebuah upaya mengkodekan raw video dengan bit rate yang bervariasi dari konten yang sama. Metode ini menggunakan sebuah algoritma untuk memiliki level video dengan bit rate yang sesuai dengan ketersediaan bandwidth dari pengguna. Jika terjadi perubahan bandwidth, maka algoritma tersebut memutuskan untuk beralih pada level video dengan bit rate yang cocok agar pemutaran video pada pengguna dapat terus dilakukan.

Tujuan utama dari metode ini adalah untuk meminimalisasi biaya pengolahan, karena tidak ada proses lebih lanjut yang diperlukan setelah semua tingkatan bit rate video dihasilkan. Selain itu, metode ini tidak memerlukan format CODEC tertentu.

Kelemahan dari pendekatan ini adalah granularity yang kasar karena level video yang dibangun memiliki bit rate yang bersifat diskrit (memiliki tingkatan). Selain itu membutuhkan ruang penyimpanan dimana terdapat level video yang mungkin tidak pernah diakses oleh klien.

Keuntungan Adaptive Video Streaming

1. Buffering dapat diminimalisir saat menonton video.

2. Kualitas gambar video tetap baik dengan bandwith tinggi dan rendah karena servernya yang cepat menyesuaikan dalam jaringan dan perangkat yang digunakan oleh klien.

3. Mengurangi kebutuhan kapasitas untuk konten on-demand

4. Menyediakan perubahan channel video streaming dengan cepat dimulai dari bitrate dengan kualitas rendah hingga tinggi

5. Menyediakan perbaikan kualitas video yang lebih baik dari gangguan jaringan

Kerugian Adaptive Video Streaming

Terkadang dapat meningkatkan jumlah waktu yang dibutuhkan paket data untuk berpindah di seluruh koneksi jaringan karena viewer perlu menyimpan beberapa segmen dalam daftar buffering agar kuota yang dibutuhkan untuk pemutaran tidak terbuang.

2. FFmpeg

FFmpeg adalah sebuah program yang bisa digunakan untuk mengonversi banyak format multimedia ke format lain, sehingga Anda dapat menggunakannya di perangkat dan pemutar yang berbeda. Program ini digunakan eksklusif menggunakan baris perintah.

Cara Mengunduh FFmpeg

1. Unduh program FFmpeg. Jika Anda mengunjungi halaman unduhan, Anda akan melihat berbagai opsi. Unduh versi Static terbaru baik dalam 32 bit atau 64 bit, tergantung pada sistem operasi Anda.

2. Unduh dan pasang 7-Zip. 7-Zip adalah sbuah program arsip gratisan yang Anda perlukan untuk membuka berkas FFmpeg.

3. Ekstrak direktori FFmpeg. Jika Anda menggunakan 7-Zip untuk mengekstrak berkas, program itu akan membuat direktori baru di lokasi yang sama dengan berkas yang diunduh. Direktorinya akan diberi nama semacam “ffmpeg-20130731-git-69fe25c-win32-static”. Buka direktorinya dan pindahkan ke samping.

4. Buka drive (kandar) C:. Klik Start kemudian klik Computer. Pilih cakram keras tempat Windows dipasang (biasanya C:). Di dasar kandar C:, di tempat Anda melihat direktori seperti "Windows" dan "Program Files", klik kanan dan pilih New Folder. Berilah nama direktori itu dangan "ffmpeg".

5. Buka direktori "ffmpeg" yang baru itu. Salin isi dari direktori yang sudah diekstrak ke dalam direktori "ffmpeg" yang baru.

Mengaktifkan FFmpeg di Baris Perintah

1. Klik tombol Start dan klik kanan pada Computer. Pilih Properties dari menu klik kanan tersebut. Pada jendela System, klik tautan Advanced system settings di bingkai sebelah kiri.

2. Klik tombol Environmental Variables di jendela System Properties. Ini terletak di bagian bawah jendela tersebut.

3. Plih entri PATH di bagian User variables. Ini berada di bingkai pertama di jendela Environmental Variables. Klik tombol Edit.

Dalam kolom Variable value, masukkan c:\ffmpeg\bin setelah tulisan apa pun yang sudah tertulis di sana. Jika Anda menyalinnya ke kandar yang berbeda, ubahlah huruf kandarnya.
Klik OK untuk menyimpan perubahan. Jika Anda memasukkan sesuatu yang salah di layar ini, itu bisa menyebabkan Windows tidak mampu untuk melakukan booting dengan benar.
Jika tidak ada entri PATH di pengaturan User variables, klik tombol New dan buatlah entrinya. Masukkan "PATH" sebagai nama variabel.
Cara ini akan mengaktifkan FFmpeg untuk pengguna saat ini. Pengguna Windows lainnya tidak akan bisa menjalankannya dari bris perintah. Untuk mengaktifkannya pada semua orang, masukkan ;c:\ffmpeg\bin dalam entri PATH di System variables. Berhati-hatilah untuk tidak menghapus apa pun yang sudah ada di dalam variabel ini.

4. Buka Command Prompt. Masukkan perintah “ffmpeg –version”. Jika Command Prompt menampilkan informasi versi untuk FFmpeg, instalasi tersebut telah berhasil, dan FFmpeg dapat diakses dari direktori manapun dalam Command Prompt.

Jika Anda menerima pesan kesalahan “libstdc++ -6 is missing”, Anda mungkin harus memasang Microsoft Visual C++ Redistributable Package, yang tersedia secara gratis dari Microsoft.

5. Gunakan FFmpeg untuk mengonversi berkas media Anda. Anda dapat melakukan berbagai macam proses konversi media menggunakan FFmpeg. Anda harus menggunakan baris perintah untuk menjalankan perintah FFmpeg.