KELAS MAYA DENGAN MENGGUNAKAN TEKNOLOGI PENGARUSAN VIDEO LIEW SHAW CHIN Laporan ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Sains Komputer Fakulti Sains Komputer Dan Sistem Maklumat Universiti Teknologi Malaysia APRIL 2007
Untuk ibu, ayah, datuk, nenek dan adik yang tersayang.
i PENGHARGAAN Setinggi-tinggi penghargaan dan terima kasih saya ucapkan kepada Dr Muhammad Shafie bin Abd Latiff, penyelia projek saya yang telah memberi bimbingan, tunjuk ajar dan nasihat kepada saya sepanjang tempoh penghasilan laporan ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada pensyarah Jabatan Sistem dan Komunikasi Komputer yang sudi meluangkan masa dan telah banyak membantu ketika kajian projek dijalankan. Akhir sekali, ucapan terima kasih juga diberikan kepada sesiapa yang memberikan bantuan kepada saya untuk menghasilkan projek ini.
ii ABSTRAK Kelas maya ialah sistem pengajaran dan pembelajaran jarak jauh yang berasaskan atas talian. Sistem kelas maya yang menggunakan teknologi pengarusan video ini dibangunkan untuk menjadikan proses pembelajaran lebih fleksibel dan berkesan. Sistem kelas maya yang dibangunkan adalah tak bersegerak atau pembelajaran bebas, iaitu bukan pada masa nyata. Konsep utama bagi sistem yang dibangunkan ialah pembelajaran melalui rakaman video. Metodologi pembangunan yang digunakan ialah prototaip. Pengurusan pangkalan data dilaksanakan oleh MySQL Server manakala JSP ialah bahasa pengaturcaraan untuk pembangunan sistem. Teknologi pengarusan video bagi sistem ini dilaksanakan dengan menggunakan Helix Server dan Real Time Streaming Protocol (RTSP) digunakan untuk mengawal arusan video. Diharapkan sistem ini dapat memudahkan dan mengoptimumkan proses pembelajaran.
iii ABSTRACT Virtual classroom is online teaching and learning system, which is not considering about the location of teacher and learner. Virtual classroom using video streaming technology develop to make the learning process more flexible and effective. This virtual classroom system is asynchronous or independent learning, which is not in real-time and not collaborative. The main concept of this system is learning individually by video clips. The methodology of prototyping is use to develop this system. Database of this system manage by MySQL Server, JSP is main programming language to develop this system. Platform of this system is Helix Streaming Server and RTSP is use to manage this server. Hopefully, this system can ease and optimize the learning process.
iv KANDUNGAN BAB PERKARA HALAMAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT KANDUNGAN SENARAI JADUAL SENARAI RAJAH SENARAI SINGKATAN SENARAI LAMPIRAN i ii iii iv viii ix x xi 1 PENGENALAN PROJEK 1 1.1 Pengenalan 1 1.2 Matlamat Projek 2 1.3 Objektif Projek 2 1.4 Skop Projek 2 1.5 Latar Belakang Masalah 3 1.6 Kepentingan Projek 4 2 KAJIAN LITERATUR 5 2.1 Pengenalan 5 2.2 Kelas Maya 5 2.2.1 Perbandingan Antara Kelas Maya dan Kelas Fizikal 6
v 2.2.2 Ciri-ciri Kelas Maya 6 2.2.3 Jenis-jenis Pembelajaran Bagi Kelas Maya 7 2.2.3.1 Kelas Maya Bersegerak 7 2.2.3.2 Kelas Maya Tak Bersegerak 7 2.3 Video Hosting 8 2.4 Sistem Sedia Ada 8 2.4.1 YouTube 8 2.4.2 Google Video 9 2.4.3 Internet Archive 10 2.4.4 Perbandingan Sistem Sedia Ada 10 2.4.5 Projek Sarjana Muda Lepas 13 2.5 Teknologi Dan Komponen Yang Digunakan 15 2.5.1 Pengarusan Video (video Streaming). 15 2.5.2 Pelayan Pengarusan (Streaming Server) 15 2.5.3 Helix Server 16 2.5.4 Real Time Streaming Protocol (RTSP) 17 2.5.5 Real-time Transport Protocol (RTP) 17 2.5.6 RTP Control Protocol (RTCP) 18 2.5.7 Microsoft Media Services (MMS) 18 2.5.8 Synchronized Multimedia Integration 19 Language (SMIL) 2.6 Enum (Telephone Number Mapping) 19 2.6.1 E.164 dan ITU 20 3 METODOLOGI PEMBANGUNAN 21 3.1 Pengenalan 21 3.2 Metodologi Yang Digunakan 21 3.2.1 Metodologi Prototaip 22 3.2.2 Fasa-fasa Metodologi Prototaip 22 3.2.2.1 Fasa Kajian Awalan 23 3.2.2.2 Fasa Analisa 23 3.2.2.3 Fasa Rekabentuk Sistem 24
vi 3.2.2.4 Fasa Pembangunan Sistem 24 3.2.2.5 Fasa Pengujian Dan Perlaksanaan 25 3.3 Justifikasi Pemilihan Metodologi Prototaip 25 3.4 Analisis Keperluan Sistem 26 3.4.1 Keperluan Perkakasan 26 3.4.2 Keperluan Perisian 27 3.5 Spesifikasi Input Dan Output 28 3.5.1 Spesifikasi Input 28 3.5.2 Spesifikasi Output 29 4 ANALISA DAN REKABENTUK 30 4.1 Pengenalan 30 4.2 Proses Rekabentuk Sistem 30 4.2.1 Rekabentuk Senibina 31 4.2.2 Rekabentuk Antaramuka 32 4.2.3 Rekabentuk Aliran Kerja 33 4.2.4 Rekabentuk Pangkalan Data 39 4.2.5 Rekabentuk Algorithma 40 5 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 42 5.1 Persekitaran Sistem 42 5.1.1 Helix Server 11 43 5.1.1.1 Titik Lekapan (Mount Point) 43 5.1.1.2 Teknik Pengarusan Video 44 5.1.1.3 Kawalan Arusan Video 45 5.1.2 Apache Tomcat 6.0 46 5.2 Implementasi 46 5.2.1 Sambungan Ke Pangkalan Data 46 5.2.2 Modul User Authentication 47 5.2.3 Modul User Registration 48 5.2.4 Modul Update User Profile 48
vii 5.2.5 Modul User Login 49 5.2.6 Modul Upload Video File & Update Database 51 5.2.7 Modul Delete Video File & Update Database 54 5.2.8 Modul Search Video 55 5.2.9 Modul Play Video 55 5.3 Pengujian 56 5.3.1 Pengujian Unit 57 5.3.2 Modul User Registration 57 5.3.3 Modul User Login 57 5.3.4 Modul Update User Profile 58 5.3.5 Modul Upload Video File & Update Database 59 5.3.6 Modul Delete Video File & Update Database 59 5.3.7 Modul Search Video 60 5.3.8 Modul Play Video 60 6 PERBINCANGAN DAN KESIMPULAN 61 6.1 Pengenalan 61 6.2 Hasil dan Pencapaian 61 6.3 Masalah/Kelemahan Sistem 62 6.4 Kesimpulan 62 LAMPIRAN A-D 63 RUJUKAN 110
viii SENARAI JADUAL NO.JADUAL TAJUK HALAMAN 2.1 Pembangun, Harga dan Lesen Pemilikan 11 2.2 Fungsi-fungsi Yang Dibekalkan Kepada Pengguna Berdaftar 11 2.3 Format Video Yang Disokong 12 2.4 Saiz Maksimum Bagi Format Video 12 Yang Disokong 2.5 Perbezaan Fungsi-fungsi Antara Sistem Lama Dan Sistem Baru 13 3.1 Spesifikasi Minimum Bagi Perkakasan 26 3.2 Spesifikasi Perisian 27 3.3 Spesifikasi Input 28 3.4 Spesifikasi Output 29 4.1 Pelaku-pelaku Bagi Sistem 33 4.2 Keterangan Kes Guna Bagi Admin Sistem 34 4.3 Keterangan Kes Guna Bagi Pensyarah 37 4.4 Keterangan Kes Guna Bagi Ahli 38 5.1 Penambahan Titik Lekapan Ke Helix Server 44 5.2 Pengujian Terhadap Modul User Registration 57 5.3 Pengujian Terhadap Modul User Login 58 5.4 Pengujian Terhadap Modul Update User Profile 58 5.5 Pengujian Terhadap Modul Upload Video File & Update 59 Database 5.6 Pengujian Terhadap Modul Delete Video File & Update 59 Database 5.7 Pengujian Terhadap Modul Search Video 60 5.8 Pengujian Terhadap Modul Play Video 60
ix SENARAI RAJAH NO.RAJAH TAJUK HALAMAN 4.1 Proses-proses Rekabentuk Sistem 31 4.2 Model Rekabentuk Senibina Bagi Sistem 32 4.3 Kes Guna Bagi Admin Sistem 34 4.4 Kes Guna Bagi Pensyarah 36 4.5 Kes Guna Bagi Ahli 38 4.6 Model Rekabentuk Pangkalan Data Bagi Sistem 40 5.1 Konfigurasi Titik Lekapan Bagi Helix Server 43 5.2 Kawalan Sambungan Helix Server Dengan Pelanggan 46 5.3 Keratan Kod bagi Penyambungan JSP Dengan Pangkalan 47 Data 5.4 Keratan Kod Bagi Modul User Authentication A 47 5.5 Keratan Kod Bagi Modul User Registration A 48 5.6 Keratan Kod Bagi Modul Update User Profile A 49 5.7 Keratan Kod Bagi Modul User Login 50 5.8 Keratan Kod Bagi Modul Upload Video File & Update 51 Database Bahagian Input 5.9 Keratan Kod Bagi Modul Upload Video File & Update 52 Database Bahagian Upload Video File 5.10 Keratan Kod Bagi Modul Upload Video File & Update 53 Database Bahagian Update Database 5.11 Keratan Kod Bagi Modul Delete Video File & Update 54 Database 5.12 Keratan Kod Bagi Modul Search Video 55 5.13 Keratan Kod Bagi Modul Play Video 56 5.14 Antaramuka Real Player Terbenam 56
x SENARAI SINGKATAN NAMA SINGKATAN NAMA PENUH HTML HTTP IP MMS JSP RTSP RTCP RTP SMIL SQL TCP UDP Hypertext Markup Language Hypertext Transfer Protocol Internet Protocol Microsoft Media Service Java Server Page Real Time Streaming Protocol RTP Control Protocol Real-time Transport Protocol Synchronized Multimedia Integration Language Structured Query Language Transmission Control Protocol User Datagram Protocol
xi SENARAI LAMPIRAN LAMPIRAN TAJUK HALAMAN A1 Antaramuka Laman Web YouTube 64 (http://www.youtube.com) A2 Antaramuka Laman Web Google Video 65 (http://video.google.com) A3 Aliran Metodologi Prototaip 66 A4 Contoh-contoh antaramuka bagi sistem 67 A5 Rajah jujukan bagi pengguna sistem 68 B Maklumat pakej com.jspsmart.upload 69 C Carta Gantt 78 D Panduan Pengguna 81
1 BAB 1 PENGENALAN PROJEK 1.1 Pengenalan Kelas maya (virtual classroom) ialah sistem pengajaran dan pembelajaran jarak jauh yang berasaskan atas talian, di mana penyimpanan, pencapaian dan pertukaran data-data adalah melalui rangkaian dan sistem maklumat. Ia mula di dilancarkan oleh American Telephone American Telephone & Telegraph Co (AT&T) pada tahun 1996. Kelas maya terbahagi kepada dua jenis iaitu bersegerak (synchronous) atau pembelajaran usahasama (collaborate) dan tak bersegerak (asynchronous) atau pembelajaran bebas atau aktif. Sistem yang dibangunkan adalah kelas maya jenis pembelajaran bebas dengan pembelajaran melalui rakaman video sebagai komponen utama. Ia menggabungkan kertas kerja yang tersentuh dengan rakaman video terekod. Teknologi Real Time Streaming Protocol (RTSP) digunakan untuk penghantaran arusan video (video streams). Sistem kelas maya adalah salah satu komponen e-pembelajaran (e-learning), ia menjadi semakin popular pada kebelakangan ini di mana ia mempunyai kebaikan fleksibel, interaksi dan keberkesanan. Lingkungan kawasan luas yang dirangkumi oleh sistem ini membolehkan masalah saiz bilik kuliah dan pengangkutan dapat diselesaikan. Ciriciri utama yang terdapat di sistem kelas maya adalah komunikasi/penyertaan, penilaian dan penyokongan. Secara umumnya, projek ini bertujuan untuk memudahkan para pengguna dari segi perjalanan, masa dan kecekapan pembelajaran. Suatu sistem pengajaran dan pembelajaran yang cekap perlu dibangunkan bagi mengatasi masalah yang dikenal pasti dan diharapkan ia akan memberikan sumbangan dalam bidang akademik.
2 1.2 Matlamat Projek Menghasilkan satu sistem pembelajaran tak bersegerak yang menggunakan teknologi pengarusan video (video streaming) untuk menjadikan proses pembelajaran lebih efektif dan berkesan. 1.3 Objektif Projek Untuk mencapai matlamat projek yang diterangkan di bahagian 1.3, objektifobjektif berikut perlu dilaksanakan:- i) Mengkaji sistem sedia ada dan teknologi-teknologi yang berkaitan dengan kelas maya dan teknologi pengarusan video. ii) Merekabentuk dan membangunkan prototaip sistem kelas maya yang berasaskan teknologi pengarusan video. iii) Menjalankan pengujian terhadap sistem yang dibangunkan. 1.4 Skop Projek Skop-skop projek berikut ditentukan untuk memastikan objektif-objektif projek di bahagian 1.4 boleh dicapai:- i) Sistem kelas maya yang dibangunkan adalah tak bersegerak dan bukan jenis masa nyata (real-time). ii) Sistem beroperasi dalam persekitaran rangkaian dan berasaskan atas talian. iii) Sistem beroperasi dengan menggunakan pelayar web yang menyokong penyiaran rakaman video secara atas talian. iv) Pembelajaran melalui rakaman video adalah ciri utama bagi sistem yang dibangunkan. v) Sistem kelas maya ini memberi perkhidmatan penyiaran rakaman video
3 pelajaran yang terekod sahaja. 1.5 Latarbelakang Masalah Kebanyakan ciri-ciri kelas maya adalah pengubahsuaian daripada kelas fizikal, tetapi terdapat perbezaan di antaranya dari segi tempat, masa, saiz kelas, isi kandungan pelajaran dan cara komunikasi. Pelajar bagi kelas fizikal adalah dipaksa menghadiri kelas pada masa yang tepat. Ini menyebabkan proses pembelajaran menjadi tidak fleksibel. Ia mungkin adalah masalah bagi mereka yang menghadapi kesusahan dalam pengangkutan atau penjadualan masa, misalnya pelajar yang mempunyai perkerjaan tetap, pelajar yang tinggal jauh daripada pusat institusi dan pelajar kurang upaya. Dalam kelas fizikal, proses penyampaian maklumat adalah dilakukan oleh pengajar. Progres bagi kursus adalah ditentukan oleh pengajar dan jadual kursus yang tetap. Masa untuk menghabiskan suatu kursus adalah bergantung kepada jadual yang ditetapkan. Secara langsung perbelanjaan masa dan wang akan bertambah. Kualiti pembelajaran bagi kelas fizikal adalah tidak terjamin disebabkan terdapat banyak faktor luaran yang akan mempengaruhi proses pembelajaran bagi seseorang pelajar. Antaranya ialah: i) Situasi kelas - Saiz bagi bilik kuliah, bilangan pelajar, keselesaan semasa proses pengajaran dan pembelajaran, gangguan persekitaran, perkakasan dan perisian yang terdapat di bilik kuliah. ii) Pengajar - Kekerapan kehadiran, tanggungjawab, keupayaan pengajaran bagi pensyarah dan material pembelajaran yang dibekalkan olehnya.
4 1.6 Kepentingan Projek yang berikut: Tujuan projek ini dibangunkan adalah disebabkan oleh beberapa kepentingan i. Menjimatkan kos dan masa pengguna dari segi perjalanan dan latihan kursus. ii. Menjimatkan sumber manusia, penggunaan perkakasan dan kos pengendalian bagi pihak institusi. iii. Penjadualan yang fleksibel dan bebas menyebabkan keadaan kesesakan masa bagi pelajar tidak berlaku. iv. Memberi peluang pembelajaran kepada orang kurang upaya. v. Rakaman video yang terekod membolehkan pembelajaran bagi pengikut kursus menjadi lebih cekap.