## RANCANGBANGUN DAN ANALISA CCTV ONLINE BERBASIS RASPBERRY PI
Andi Adriansyah, Mirzanu Rizki GM, Yuliza Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana Jl. Raya Meruya Selatan, Kembangan, Jakrta 11650 Email: andi@mercubuana.ac.id
Abstrak -- CCTV adalah camera video digital yang digunakan untuk mengirim sinyal gambar dari suatu tempat. Itu bertujuan memonitor situasi dan kondisi dari suatu tempat, sehingga mencegah terjadinya kriminalitas atau sebagai alat bukti suatu kriminalitas yang sudah terjadi. Ada dua pilihan dalam penggunaan kamera, menggunakan webcam atau IP camera. Pada paper ini menggunakan IP  webcam  karena  lebih  murah  dari  IP  camera.  Sistem    bekerja  dengan    USB  webcam  yang dihubungkan  dengan  USB  port  Rasberry  Pi,  Raspberry  Ethernet/LAN/RJ-45  port  dihubungkan dengan modem/router ASDL. Ini terkoneksi dengan internet kemudian  monitor  situasi dan kondisi lokasi  lewat  smartphone  secara  streaming.  Kecepatan  tranfer  video  image  dari  server  komputer menuju  client  tergantung  dar  ukuran  dari  resolusi,  frame  rate,  bit  rate  dan  speck  kompuer  clien serta posisi komputer network server  dan tempat client. Semakin tinggi resolusi video image maka pengaturan  delay  yang  terjadi  semakin  bagus.  Objek  display  image  video  dari  komputer  clien selalu dari delay diesebabkan dari proses data diencoder dan decoder.
Kata kunci : CCTV, Raspberry Pi, Streaming, Webcam.
Abstract --  CCTV  is  digital  video  camera  device  that  is  used  to  send  a  signal  to  the  screen  in  a particular space or place. It has the purpose to monitor situation and condition of the place, so as to prevent the occurrence of crime or may be used as evidence of a crime  that has occurred. There are  two  options  for  using  the  camera  in  this  paper,    use  of  webcams  or  IP  cameras.  This  paper selected  more  wear  than  using  IP  Webcam  Camera  with  price  considerations  webcams  cheaper than IP camera. This Sistem tool  is working USB webcams connected to  USB  port Raspberry Pi, Raspberry Ethernet/LAN/RJ-45 port connected to the modem / router ADSL.  It's connected to the Internet  then  monitor  the  situation  of  the  monitored  locations  via  smartphone  live  webcam streaming.  The  speed  in  transferring  video  images  from  a  server  computer  to  a  client  computer depends  on  the  size  of  the  resolution,  frame  rate,  bit  rate,  and    computer  specs  clien  and  state computer network server and place a clien. The higher resolution video images set the delay that occurred  will  be  even  greater.  Object  display  video  images  on  the  client  computer  always  suffer from delays caused due to data processing in the encoder and decoder.
Keywords : CCTV, Raspberry Pi, Streaming, Webcam.

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi CCTV
berkembang kian pesat (colosed-circuit television)  semakin  pesat  dan  menjadi    alat yang penting  disaat ini, karena kebutuhan akan keamanan di masyarakat dan juaga gaya hidup masyarakat yang semakin maju. Perkembangan  teknologi  CCTV  telah  dapat ditranformasikan menjadi file digital  yang dapat disimpan dalam media penyimpanan dan dapat dilhat  melalui  internet.  Sekarang  CCTV  dapat diconver  dengan  jaringan  dan  diaplikasikan dengan teknologi lainnya.
Penelitan  tentang  CCTV  juga  telah banyak  dilakukan  dengan  berbagai  topik    pada CCTV.  Sistem  pengamanan  ruangan  dengan keluaran suara yang telah direkam sebelumnya atau  pengambilan  gambar  dengan  kamera
video  tipe  DVR  60800  berbasis  mikrokontroler AT89S51 menggunakan sensor PIR. Pembuatan  Model  Live  Streaming  CCTV berbasis Web dengan Open Source menggunakan  perangkat  komputer  sebagai pengolah  data.  Penelitian  tentang  CCTV tersebut belum menggunakan Ressberry IP.
Pada  reseach  akan  dibahas  adalah penggunaan Raspberry Pi pada CCTV. Penggunaan Raspberry Pi ini dapat memecahkan  masalah  dari  beberapa  reseach sebelumnya dimana CCTV masih menggunakan  perangkat  komputer  yang  berat dan  masalah  perangkat  penyimpanan  data yang  besar  serta  permasalahan  penggunaan software yang  akan  digunakan.  Dengan Rasberrry Pi mempermudah penggunaan
CCTV  online  sehingga  bisa  diaplikasikan  di berbagai teknologi lainnya.
Gambar 1. Perkembangan teknologi CCTV Sumber : IMS research, 2007

## 2. KAJIAN PUSTAKA
2.1.  CCTV
CCTV ( Closed
Circuit Television ) merupakan  sebuah  perangkat  kamera  video digital yang digunakan untuk mengirim sinyal ke layar  monitor  di  suatu  ruang  atau  tempat tertentu. Hal tersebut memiliki tujuan untuk dapat  memantau  situasi  dan  kondisi tempat tertentu.Pada um um nya CCTV seringkali digunakan untuk  mengawasi area  public.  Awalnya  gambar  dari  kamera CCTV  hanya  dikirim  melalui  kabel  ke  sebuah ruang monitor tertentu dan dibutuhkan pengawasan secara langsung oleh operator/petugas  keamanan  dengan  resolusi gambar  yang  masih  rendah.  Namun  seiring dengan  perkembangan  teknologi  yang  sangat pesat  seperti  saat  ini,  banyak  kamera  CCTV yang telah menggunakan sistem teknologi yang modern.  Sistem  kamera  CCTV  digital  saat  ini dapat  dioperasikan  maupun  dikontrol    melalui Personal Computer atau Telephone genggam,serta  dapat  dimonitor  dari  mana  saja dan kapan saja selama ada komunikasi dengan internet  maupun  akses  GPRS.  Salah  satu contoh CCTV diperlihatkan pada Gambar 2.

## Gambar 2. Salah satu contoh CCTV

## 2.2.  Raspberry Pi
Raspberry  Pi  adalah  sebuah  komputer mini seukuran kartu kredit. Gambar 3 memperlihatkan  struktur  sebuah  Raspberry  Pi.
Spesifikasinya  adalah  sebagai  berikut:  CPU ARM 700 MHz, RAM 512 Mb (untuk Raspberry Pi  Rev.B), hard  disk -nya  berupa  SD  card minimal  4  GB  dengan  Class  10,  dua  buah  port USB,  1  port  HDMI,  1  port  video  (RCA),  1  buah port audio , 1 port LAN (RJ45) dan beberapa pin GPIO ( General Purpose Input Output ). Sebagai sebuah  komputer  mini  dengan  spesifikasi hardware yang  terbatas,  maka  untuk  sistem operasinya  juga  bertipe  ringan.  Untuk  sistem operasi  yang  dapat  berjalan  di  Rapsberry adalah  Linux  dengan  distro  sebagai  berikut: Raspbian,  Arch  Linux,  Risc  OS,  Fedora  dan FreeBSD.
Gambar 3. Hardware pada Raspberry Pi
Raspberry  Pi  adalah  platform  yang sangat  fleksibel,  ada  banyak  hal  yang  bisa dilakukan  dengan  Raspberry  Pi.  Beberapa  hal tersebut antara lain:
1.  General Purpose Computing
Raspberry  Pi  dapat  dijadikan  sebagai komputer seperti  biasa kita gunakan sehari- hari dengan menghubungkannya ke monitor dan  mengatur  tampilan  grafisnya  melalui web browser.
2.  Media Belajar Pemrogaman Di  dalam  Raspberry  Pi  sudah  terdapat interpreter  dan  compiller  dari  berbagai bahasa pemrogaman seperti C, Ruby, Java,
Perl  dan  lain-lain  karena  sebenarnya  tujuan awal Raspberry Pi adalah untuk mendorong anak-anak untuk belajar pemrogaman.
3.  Project Platform Raspberry Pi mempunyai kamampuan untuk berintegrasi  dengan  alat-alat  elektronik  lain. Misalnya,  Raspberry  Pi  bisa  digunakan sebagai remote AC.
4.  Media Center Karena  Raspberry  Pi  memiliki  port  HDMI dan  audio/video,  maka  Raspberry  Pi  dapat dengan  mudah  dihubungkan  ke    monitor. Keunggulan  ini  didukung  oleh  kekuatan prosesor  Raspberry  Pi  yang  cukup  untuk memutar  video  full  screen  yang  high definition.  Selain  itu,  di  dalam  Raspberry  Pi
sendiri sudah terdapat XBMC (media player) yang  mensupport  berbagai  macam  format media file.
Tabel  1  memperlihatkan  spesifikasi  Raspberry Pi Tipe A dan B.
Tabel 1. Perbandingan Raspberry Pi Tipe A dan B Technical Features Type A Type B Chip Broadcom BCM2835 SoC full HD Multimedia Applications Processor Broadcom BCM2835 SoC full HD Multimedia Applications Processor CPU 700 MHz Low Power ARM1176JZ-F Applications Processor 700 MHz Low Power ARM1176JZ-F Applications Processor GPU Dual Core Video Core IV® Multimedia Co- Processor Dual Core Video Core IV® Multimedia Co- Processor Memory 256 MB SDRAM 512 MB SDRAM Ethernet - Onboard 10/100 Ethernet RJ45 jack USB 2.0 Single USB Connector Dual USB Connector Video Output HDMI (rev 1.3 & 1.4) Composite RCA (PAL & NTSC) HDMI (rev 1.3 & 1.4) Composite RCA (PAL & NTSC) Audio Output 3.5 mm jack, HDMI 3.5 mm jack, HDMI Onboard Storage SD, MMC, SDIO Card Slot SD, MMC, SDIO Card Slot Operating System Linux Linux Dimensions 8,6 cm x 5,4 cm x 1,5 cm 8,6 cm x 5,4 cm x 1,5 cm

## 3. PERANCANGAN SISTEM
Sistem  ini  terdiri  dari  komputer  server (dalam  hal  ini  Raspberry  berfungsi  sebagai server)  yang  terhubung  dengan  webcam  di mana  setiap  saat  komputer  server  selalu  siap menerima  perintah  dari  klien  untuk  melakukan proses pengambilan gambar video dari webcam  dan  mengolah  data  video  tersebut untuk  dikirimkan  lewat  jaringan  internet.  Untuk memulai  sebuah  proses  monitoring,  klien  yang sudah  ter-install  oleh  browser  mengakses  IP computer  server  dan  mengirimkan  perintah kepada komputer server tersebut untuk menjalankan  proses encoding .  Setelah  proses encoding sudah  mulai  dijalankan,  komputer server  langsung  dapat  mengirimkan  data video tersebut kepada klien.

## 3.1.  Remote Raspberry dengan Putty
Putty  adalah  sebuah  program open source yang dapat digunakan untuk melakukan protocol  jaringan  SSH.  Dalam  tugas  akhir  ini Putty digunakan untuk me- remote Raspberry Pi melalui computer lain dalam satu jaringan yang sama.  Untuk  me- remote Raspberry,  harus mengetahui  IP-nya  terlebih  dahulu.  Setelah diketahui  IP  dari  Raspberry  lalu software Putty daapt  dibuka  dan  IP  Raspberry  dimasukan pada  kolom Host  Name .  Gambar  4  dan Gambar  5  menampilkan  Remote  Raspberry dengan  Putty  serta  tampilan  Putty  yang digunakan pada tulisan ini.
Lalu  setelah  itu, user  name dan password diperlukan untuk membuka Raspberry,  dalam  hal ini  “Pi”  sebagai User name dan  “raspberry ” sebagai password -nya. Kemudian,  Raspberry  siap  di install berbagai macam  aplikasi.  Dalam  tulisan  ini  Raspberry digunakan  sebagai  web  server  dan  di install aplikasi MJPG-Streamer
Gambar 4.Remote Raspberry dengan
Putty
Gambar 5. Tampilan Putty

## 3.2.  Cara Kerja Sistem
Blok diagram umum dan proses streaming melalui  jaringan  dapat  digambarkan sebagaimana terlihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Blok Diagram dan Alur Proses Kerja Sistem
Pada  Gambar  6  tersebut  data  di  ambil dari source (dalam  hal  ini  berupa  objek  video) yang  di- capture dan  disimpan  pada  sebuah buffer yang  berada  pada  memori  computer (bukan  media  penyimpanan  seperti  harddisk). Kemudian,  data  tersebut  di- encode kan  sesuai dengan  format  yang  diinginkan.  Dalam  proses encode ini, user dapat  mengkompresi  data sehingga ukurannya tidak terlalu besar (bersifat optional).  Setelah  di encode ,  data  akan  di- stream kepada user yang  lain. User akan melakukan decode data  dan  menampilkan hasilnya  ke  layar user . Waktu  yang  dibutuhkan agar  sebuah  data  sampai  mulai  dari  pemancar sampai penerima di sebut latency.
Apabila  semua  dilakukan  dengan  benar maka  computer server sebagai  penyedia layanan  telah  berhasil  menyediakan  sesi video streaming dan  pengguna  dapat  mengakses video  tersebut.  Hal  terpenting  yang  harus dilakukan oleh pengguna agar dapat mengakses  video  yang  di- streaming kan  oleh server pada jaringan antara lain yaitu:
 Harus  meng- install  web  browser terdahulu seperti  internet explorer,  Mozilla firefox, dan google Chrome.
 Konfigurasi jaringan agar terhubung dengan computer server (implementasi pada jaringan local).
 Konektifitas  internet  agar  dapat  melakukan live  streaming dari  suatu  objek  yang  telah direkam oleh penyedia layanan.
Jika computer klien telah terhubung pada jaringan,  hal  selanjutnya  yang  harus  dilakukan yaitu  memasukkan  URL streaming pada web browser untuk  menyaksikan  layanan streaming secara  langsung  dari  suatu  objek  yang  di- capture oleh  webcam.  sedangkan  dalam implementasi  pada  jaringan  internet  computer server harus  mempunyai  IP  Public  yang  akan menjadi  Media  Resource  Locator  media streaming dan  diinisialisasikan  menjadi  URL agar  dapat  diakses  oleh  pengguna  layanan dimanapun.
Streaming adalah  sebuah  teknologi untuk  memainkan  file  video  atau audio secara langsung dari sebuah web server . Dengan kata lain ,  file    video ataupun audio yang  terletak dalam  sebuah server dapat  secara  langsung pada browser saat  proses buffering mulai berjalan. File video  akan  berbentuk  sebuah buffer di computer klien dan data video tersebut akan  mulai  di download ke  dalam buffer yang telah  terbentuk  pada  klien.  Dalam  waktu sepersekian detik, buffer telah terisi penuh dan secara  otomatis file video  langsung  dijalankan oleh  sistem.  Sistem  akan  membaca  informasi dari buffer dan  tetap  melakukan  proses download file , sehingga proses streaming tetap berlangsung ke computer klien.

## 4. HASIL DAN ANLISA
Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan sistem monitoring CCTV dengan menggunakan teknologi Video  Streaming .  Pengujian  yang dilakukan  meliputi  pengujian  selang  waktu encoding dan decoding .  Pengujian  pengaruh resolusi  gambar  video  terhadap  banyaknya frame tiap  detik.  Tabel  2  memperlihatkan spesifikasi  komputer  yang  digunakan  dalam pengujian.  Sedangkan Gambar  7 menampilkan interkoneksi system secara keseluruhan.
Tabel 2. Spesifikasi Komputer yang digunakan
dalam pengujian Jenis Spesifikasi Server Client 1 Processor ARM 7200 MHz Dual Core Memory RAM 512 MB 512 MB Operating System Raspbian/Debian Windows XP

## Gambar 7. Hasil perancangan Sistem
Video  streaming sebenarnya  mudah dilakukan  apabila  semua  proses  dilakukan dengan  benar.  Di  mulai  dari capture gambar kemudian  dikonversikan  menjadi  data  digital yang  siap  untuk  di- encoding agar  dapat ditransmisikan sehingga pengguna dapat mengakses  video  tersebut  melalui  URL  yang telah disediakan oleh layanan.
Dalam transmisi data ini diperlukan suatu protocol  yang  dapat  menciptakan  layanan interaktif  yang  mengatur  koneksi  antara  media server dan  klien  yaitu  RTP  (Real-Time Transport Protocol). Fungsinya untuk mentransportasikan  video  secara real-time pada jaringan IP. Dengan RTP pengguna dapat mengakses  proses streaming yang  sedang berlangsung.  Protocol  biasanya  digunakan untuk mengangkut data melalui User Datagram Protocol (UDP), bersama dengan UDP menyediakan transport protocol.
4.1.  Pengujian  Resolusi  Gambar  Video Streaming Pada Gambar 8 dan Gambar 9 ditunjukan hasil pengujian pengambilan gambar video  streaming  selama  selang  waktu  tertentu, dengan  resolusi  gambar  video  240x180  dan 360x240 pixel.
Gambar 8. Gambar Resolusi 240x180 pixel

## Gambar 9. Gambar Resolusi 360x240 pixel
Dalam  pengujian  resolusi  ini  dapat diambil kesimpulan bahwa semakin besar delay maka  kualitas  video  semakin  baik.  Begitu  juga sebaliknya,  semakin  kecil  resolusi  video  maka semakin  kecil  pula  delay  tetapi  hal  ini  akan mengakibatkan kualitas gambar yang buruk.
4.2.  Pengujian selang waktu (Delay)

## Encoding dan Decoding
Pada  pengujian  selang  waktu  ( delay ) encoding dan decoding gambar  hasil capture webcam,  digunakan  sebuah  komputer  klien yang  terhubung  melalui  LAN  (Local  Area Network).  Pengujian  ini  menganalisa  berapa lama  selang  waktu  yang  diperlukan  untuk mengakses  sebuah  objek  gambar  sejak  di ambil  webcam  yang  kemudian  masuk  ke komputer  server,  diolah  lewat  teknik encoding dan dikirimkan lewat jaringan sampai ditampilkan  kembali  di  komputer  klien  lewat proses decoding . Hasil pengujian selang waktu pemrosesan  gambar  video  dengan  resolusi gambar  mulai  dari  180x120 pixel ,  240x180 pixel ,  360x240 pixel dan frame  rate mulai  dari 10 fps, 15 fps, 20 fps, 25 fps, 30 fps dimana bit rate yang  ditetapkan  adalah  5000  bps,  dapat dilihat Tabel 3.
Tabel 3. Delay Pemrosesan Gambar Video dengan Bit Rate 5000 bps Resolusi 10 fps (s) 15 fps (s) 20 fps (s) 25 fps (s) 30 fps (s) 180x120 6,02 6,23  6,49 6,63 6,95 240x180 7,78 7,97  8,13 8,44 8,86 360x240 9,36 9,57  9,89  10,05  10,55 Hasil pengujian
selang waktu pemrosesan  gambar  video  dengan  resolusi gambar  mulai  dari  180x120 pixel ,  240x180 pixel ,  360x240 pixel dan frame  rate mulai  dari 10 fps, 15 fps, 20 fps, 25 fps, 30 fps dimana bit
rate yang  ditetapkan  adalah  10000  bps,  dapat dilihat Tabel 4.
Tabel 4. Delay Pemrosesan Gambar Video dengan Bit Rate 10000 bps Resolusi 10 fps (s) 15 fps (s) 20 fps (s) 25 fps (s) 30 fps (s) 180x120 5,5 5,72  5,86  6,02  6,21 240x180 6,06  6,17  6,31  6,44  6,69 360x240 7,97  8,27  8,39  8,55  8,83 Hasil
pengujian selang waktu pemrosesan  gambar  video  dengan  resolusi gambar  mulai  dari  180x120 pixel ,  240x180 pixel ,  360x240 pixel dan frame  rate mulai  dari 10 fps, 15 fps, 20 fps, 25 fps, 30 fps di mana bit rate yang  ditetapkan  adalah  50000  bps,  dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Dlay Pemrosesan Gambar Video dengan Bit Rate 50000 bps Resoulusi 10 fps (s) 15 fps (s) 20 fps (s) 25 fps (s) 30 fps (s) 180x120 4,31  4,44  4,78  4,91  5,22 240x180 5,02  5,29  5,53  5,72  6,09 360x240 6,15  6,37  6,55  6,87  7,13
Pada  pengujian  selang  waktu,  didapat bahwa resolusi gambar video dapat mempengaruhi  besarnya  kecepatan  dalam pengolahan  data,  dalam  hal  ini  proses encoding-decoding ,  semakin  besar  resolusi gambar  video  maka  selang  waktu ( delay )  yang dibutuhkan  untuk  pemrosesan  gambar  akan semakin besar.
Hal  ini  dapat  dipahami  karena  pada resolusi  gambar  video  yang  besar  terdapat pixel-pixel yang  jumlahnya  lebih  banyak, sehingga  otomatis  akan  membutuhkan  ukuran data  yang  jumlahnya  lebih  besar  pula, akibatnya proses untuk mengolah data menjadi lebih lama. Pada  pengujian  selang  waktu, juga  didapat  bahwa  banyak frame yang dihasilkan  tiap  detik  ( frame  rate )  dapat mempengaruhi  besarnya  kecepatan  dalam pengolahan  data dalam hal ini proses encoding-decoding ,  semakin  besar frame  rate - nya  maka  selang  waktu  ( delay )  akan  semakin besar.
Hal ini dapat dipahami karena pada video dengan frame rate yang besar berarti banyaknya frame gambar  yang  dihasilkan  tiap detiknya  juga  semakin  besar.  Padahal  setiap frame gambar  yang  ada  memiliki  sejumlah ukuran  data  tertentu,  sehingga  dapat  dipahami
apabila frame  rate -nya  semakin  besar  maka ukuran  datanya  juga  semakin  besar  pula, akibatnya waktu yang diperlukan untuk memproses  data  yang  besar  tersebut  tentu akan menjadi lebih lama. Faktor bit  rate dari pengujian selang waktu juga ikut mempengaruhi  besarnya  kecepatan  dalam pengolahan  data,  dalam  hal  ini  proses encoding-decoding ,  semakin  besar bit  rate -nya maka selang waktu ( delay ) akan semakin kecil.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan perancangan dan pengujian sistem dapat disimpulkan sebagai berikut:
1.  Kecepatan dalam mentransfer gambar video dari  komputer  server  ke  komputer  klien bergantung  pada  besarnya  resolusi, frame rate , bit  rate ,  spesifikasi  komputer  server dan  klien  serta  keadaan  jaringan  tempat komputer server dan klien.
2.  Semakin  besar  ukuran  resolusi  dan frame rate yang  ditetapkan,  maka delay yang terjadi  juga  akan  semakin  besar.  besar tersebut tentu akan menjadi lebih lama.
3.  Semakin  besar  ukuran bit  rate yang ditetapkan  maka delay yang  terjadi  akan semakin kecil.

## DAFTAR PUSTAKA
Aji, Supriyanto, Pembuatan Model Live Streaming  CCTV  berbasis  Web  dengan Open  Source ,  Jurnal  Teknologi  Informasi DINAMIK Volume XIV, No.2, Juli 2009 : 113- 120 ISSN : 0854-9524 Ariwibowo,  Agung. Multimedia  dan  Streaming , Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. 2004 Cartealy,  Imam. Linux  Networking  :  Ubuntu, Kubuntu, Debian, dll , Indonesia: PT. Jasakom. 2013
Golden, Rick.  (2013). Raspberry  Pi  Networking Cookbook . Birmingham: Packt Publishing. Hari,  Atmoko,  Eko. Membuat  sendiri  CCTV Berkelas  Enterprise  dengan  Biaya  Murah ,
Jakarta: Andi Publisher. 2012 Richardson,  Matt.,  Shawn  Wallace.  (2012).
Getting Started with Raspberry Pi . Gravenstein Highway North: O’Relly Media.
Wright,  Karl.,  Robert  Cruse,.  Paul  Kinget.
(2012). The  Raspberry  Pi:  Education Manual . England: Publicis Blueprint.
Yong,  Wan  Ju  and  Seung  Jai  Yi  KISA,
Implementing Database Methods for
Increasing  the  Performance  of  Intelligent CCTV,  International  Journal  of  Security  and Its  Applications Vol.7,  No.5  (2013),  pp.113- 20,  ISSN:  1738-9976  IJSIA  Copyright ⓒ
2013  SERSC.  (Korea  Internet  &  Security Agency)