Penerapan Teknologi 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  ke ratusan penonton, atau dapat  pula menggunakan penyimpanan lain yang terdistribusi ke seluruh jaringan. 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 masing-masing. 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-on-demand 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.