Videostreaming-Erfahrungen an der Leibniz Universität Hannover. Dipl.-Ing. Uwe Oltmann

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1 Videostreaming-Erfahrungen an der Leibniz Universität Hannover Dipl.-Ing. Uwe Oltmann

2 Leibniz Universität Hannover in Zahlen Gründungsjahr Studierende ca Beschäftigte ca. 90 Studienfächer in 9 Fakultäten Über 170 Gebäude Seite 2

3 Aufteilung der Zuständigkeiten im Bereich Multimedia 2006: Schaffung einer E-Learning Support Abteilung (ELSA) Seitdem: Aufteilung der Multimedia-Zuständigkeiten in zwei Einrichtungen: Rechenzentrum: Videokonferenzen, Videostreaming, Serverbetrieb E-Learning Support Abteilung: Vorlesungsaufzeichnung, Beratung von Dozenten zum elearning, Geräteverleih, Betrieb des LMS, Seite 3

4 Anfänge der Videoaufzeichnung/-streaming Ausstattung von 2 Räumen mit Aufzeichnungstechnik ca Bedarf der Bereitstellung aufgezeichneter Inhalte Bei besonderen Veranstaltungen außerdem Livestreaming Beschaffung eines RealMedia-Servers (100 Streams) Nutzung zunächst insbesondere bei Tagungen und einmaligen Veranstaltungen Möglichkeit des Livestreaming sowie Bereitstellung von Aufzeichnungen Seite 4

5 Probleme der damaligen RealMedia-Lösung Hohe Lizenzkosten Lizenzmäßige Beschränkung der Streamanzahl Realplayer stark werbeverseucht (Bloatware) Veralteter Codec, lange Startzeit des Players Player verlor dadurch zusehends an Akzeptanz und damit Verbreitung Seite 5

6 Suche nach Alternativen/Nachfolgesystem ähnliche Alternativen: Windows Media (Microsoft) und Quicktime (Apple) dabei gleiche Probleme wie bei RealMedia, Player nicht für alle Plattformen verfügbar Flash-Video gewann zunehmend Verbreitung (u.a. durch YouTube) Seite 6

7 Videoübertragung: Progressive Download Nutzung eines klassischen Webservers Video wird gepuffert, Abspielen kann beginnen bevor es komplett heruntergeladen wurde Kein Springen innerhalb des Videos möglich Kein Live-Streaming Seite 7

8 Videoübertragung: HTTP Pseudo Streaming Übertragung ebenfalls per Webserver (HTTP) In Metadaten wird eine Liste von Sprungmarken mitgeliefert Bei Sprung an andere Stelle des Videos wird entsprechender Request an HTTP-Server gesendet Möglich per lighttpd (per Default) bzw. Apache (mit Modul mod_flvx bzw. mod_h264_streaming) Ohne weiteres kein Live-Streaming Darauf basierend: HTTP Live Streaming (Apple) mit adaptiver Datenrate Seite 8

9 Videoübertragung: echtes Streaming Nutzung von RTMP statt HTTP Separater Streaming-Server erforderlich Live-Streaming möglich Qualitätsanpassung bei geringer Datenrate der Client-Anbindung Vorlauf und Springen in Videos problemlos möglich Port 1935, daher ggf. Probleme mit Firewalls außerdem: RTMPS (über TLS), RTMPE (Verschlüsselung), RTMPT (RTMP getunnelt über HTTP), RTMFP (P2P über UDP) Seite 9

10 Streamingkonzept bei Flash Video Kein Standalone-Player, sondern Einbettung in Webseiten Vorteil: direkte Integration in Webseite möglich Flash-Plugin ist (zumindest Stand 2008) auf Clients weit verbreitet Viele Plattformen werden unterstützt Seite 10

11 Streamingserver-Software mit Flash-Unterstützung Adobe Media Server (aktuell: Version 5) Wowza Media Server: Unterstützung von RTMP, RTSP, RTP etc. Red5 (Open Source, javabasiert): seit Dez.2012 in Version 1.0 Seite 11

12 Adobe (Flash) Media Server Ursprünglich von Macromedia entwickelt Lauffähig unter Linux bzw. Windows Server 64bit Geringere Lizenzkosten (Adobe CLP-Programm, Beschaffung über Rahmenvertrag ) Anzahl der Streams nur durch Hardware beschränkt Sowohl Streaming von Aufzeichnungen als auch Live-Streaming möglich Seite 12

13 Adobe (Flash) Media Server Versionen Standard: reines Streaming, keine serverseitige Aufzeichnung, keine programmierbaren Anwendungen Professional: serverseitige Aufzeichnung, Nutzung eigener Anwendungen, Content-Schutz Extended: zusätzlich Peer-to-Peer-Anwendungen (für Videochats etc.), RTMFP Seite 13

14 Einsetzbare Codecs bei Flash Video Ab Flash-Version 6 (2002): Sorenson Spark (SWF) Ab Flash-Version 7 (2003): Sorenson Spark (FLV) Ab Flash-Version 8 (2005): VP6 Ab Flash-Version 9 U3 (2007): H.264 aktuelle Flash-Versionen unterstützen alle dieser Codecs H.264 sollte aus Effizienzgründen bevorzugt werden Seite 14

15 Einsatz an der Leibniz Universität Hannover Insbesondere Livestreaming Spezialveranstaltungen, Vorträge mit großem Andrang Vorlesungen (Platzmangel wegen doppelter Abiturjahrgänge) Übertragung in weitere Hörsäle übliche Auflösung 720p, Datenrate ca. 1,5-2 Mbit/s Seite 15

16 Administration/Monitoring Einfache Weboberfläche für Monitoring bzw. Neustart Seite 16

17 Komponenten für Live-Streaming Encoding- Rechner Streaming-Server Web-Server mit Flash-Player- Frontend Upload von Livestreams per Adobe Media Live Encoder, auch alternative Software (Wirecast etc.) möglich Seite 17

18 Flash Media Live Encoder Seite 18

19 Neuere Entwicklungen Zunehmende Verbreitung mobiler Geräte Keine Flash-Unterstützung für ios (ipad, iphone,...) Schwindende Flash-Unterstützung für Android Häufige Sicherheitslücken beim Flash-Plugin Alternative: HTML5 <video>-tag Unterstützung für Codecs browserabhängig HLS (HTTP Live Streaming) für Livestreams Seite 19

20 HTML5 <video> Browser OS Letzte Version Android Browser Unterstützte Videoformate Theora H.264 VP8 (WebM) Android VP9 (WebM) Chromium alle r18297 eingeschr. r47759 r Google Chrome Internet Explorer alle Windows eingeschr. 9.0 eingeschr. Windows Phone Windows RT Konqueror alle Mozilla Firefox Windows 19.0 eingeschr. 7+ Android andere Opera alle Safari ios MacOSX eingeschr. eingeschr. 4.0 Seite 20

21 Player-Frontends für Webseite Einbindung per JavaScript bzw. HTML5 <video> JW Media Player (Funktionalität in freier Version ab 6.0 stark eingeschränkt) Flowplayer Strobe Media Player (OpenSource) diverse andere, aber nicht alle unterstützen RTMP, Live- Streaming, HLS etc. Seite 21

22 Einbindung in HTML-Seiten Meistens Einbindung der Videos auf Institutsseite oder innerhalb Lernmanagement-System Livestreams werden auch direkt auf Streamingserver in neutralen Webseiten eingebettet bereitgestellt <script type="text/javascript"> jwplayer("container").setup({ flashplayer: "player.swf", height: 600, width: 800, provider: "rtmp", streamer: "rtmp://flashserv.rrzn.uni-hannover.de/live/", modes: [ { type: "flash", src: "player.swf", file: "livestream" }, { type: "html5", config: { provider: "http", file: " } } ] }); </script> Seite 22

23 Betriebserfahrungen mit Adobe Media Server keine Performanceprobleme bei Streams mit je 1-2 Mbit/s Funktion von HTTP Live Streaming bei Mobilgeräten stark versionsabhängig Updates leider sehr aufwendig (Backup, Neuinstallation und Restore erforderlich) Authentifizierungs-Plugin für Live-Encoder lückenhaft (funktioniert nicht bei Wirecast) Seite 23

24 Fazit: Wird heute noch ein Streaming-Server benötigt? Material aus der Konserve kann auch per Podcast angeboten werden (Download bzw. Pseudo-Streaming) Wegen besserer Netzanbindungen reicht heute häufig Pseudo Streaming aus Plattformeinschränkungen bei HTML5 derzeit noch gravierend Live-Streaming bisher nur eingeschränkt auf diesem Wege möglich Höhere Latenz bei HLS gegenüber echtem Streaming Für Livestreams ja, ansonsten nicht unbedingt Seite 24

25 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Fragen? Seite 25