Videostreaming. Josko Hrvatin DMT. Prof. Dr. Robert Strzebkowski. TFH-Berlin WS 05/06

Transkript

1 Josko Hrvatin DMT Prof. Dr. Robert Strzebkowski TFH-Berlin WS 05/06

2 Streaming Media Streaming Media ist der Oberbegriff von Streaming Audio und Streaming Video und bezeichnet die aus einem Computernetzwerk empfangenen und gleichzeitig wiedergegebenen Audio- und Videodaten. Den Vorgang der Übertragung selbst nennt man Streaming. Streaming Media bildet damit das Internet-Äquivalent zu Broadcasting- Technologien wie Hörfunk oder Fernsehen. Programmformate sind beispielsweise Internetradio Live Streaming und Video on Demand.

3 Bandbreiten

4 Bandbreiten Da die Wiedergabe der Daten gleichzeitig mit dem Empfang stattfinden soll, muss ausreichend Bandbreite zur Verfügung stehen. Es ist notwendig, dass die für die Übertragung zur Verfügung stehende Bandbreite größer als die für das Streaming verwendete Bandbreite ist. Die zu sendenden Audio- und Videodaten müssen deshalb vor der Übertragung komprimiert werden. In den meisten Fällen geschieht dies verlustbehaftet, da nur so eine sinnvolle Datenmenge pro Zeiteinheit erreicht werden kann.

5 Live Streaming Als Live-Streaming bezeichnet man ein Streaming Media-Angebot, das in Echtzeit bereitgestellt wird. Dabei wird mittels eines Encoders (Software oder Hardware) das Signal in einen Video-Stream umgewandelt und kann so über das Intranet/ Internet übertragen werden. Quicktime Client Mediaplayer Client VLC Client Real Client

6 On-demand demand-streaming Beim On-demand streaming werden auf einem Server gespeicherte Daten über das Netz an einen Client übertragen. Der Client kann die Wiedergabe anhalten, vor- und zurückspulen. Die Daten werden auf Client-Seite in einem Medienpuffer vorgespeichert. Der Client kann die Wiedergabe noch während derdatenübertragung starten bzw. bevor die gesamte Datei übertragen wurde. Quicktime Client Mediaplayer Client VLC Client Real Client

7 Protokolle UDP User Datagram Protocol: Transportprotokoll, das keine Kontrolle über die gesendeten Daten bietet, ist daher aber schneller als TCP. Es setzt, wie TCP auf IP auf. (RFC 768) RTP Real-Time Protocol: HTTP kompatibles Protokoll, d.h. der Streaming Server verhält sich wie ein gewöhnlicher Webserver. RTP ist ein offener Standard.(RFC 1889) RTSP Real-Time Streaming Protocol: Streaming Protokoll das (im Gegensatz zu HTTP) auf die Zeitlinie von Streams achtet, so dass z.b. mehrere Streams zeitgleich betrachtet und gesteuert werden können. MMS Microsoft Media Streaming: Proprietäres Format von Microsoft, mit ähnlicher Technologie wie RTP(Format: wmv, wma, asf). SDP Session Description Protocol: Protokoll, das zur Beschreibung einer Multicast Session dient. HTTP Da viele Netzwerke hinter Firewalls liegen, werden nicht alle Streaming Protokolle 'durchgelassen'. Daher weicht man auf HTTP aus. LIVE-Streaming

8 HTTP-Streaming On-demand demand-streaming auch als Pseudo-Streaming, Web-Server-Streaming und, in QuickTime, als Fast-Start-Streaming bezeichnet HTTP-Streaming erzeugt eine lokale, im Cache gespeicherte Kopie Vorteil ist die Möglichkeit über Firewalls zu hinweg zu transportieren Dieses Streaming belastet den HTTP Server stark Wiedergabe wird durch die Fehlerkorrektur (TCP) unterbrochen Keine Steuerung der Wiedergabe möglich

9 Echtes-Streaming On-demand demand-streaming Effizientere Nutzung der Netzwerk-Bandbreite Bessere Audio- und Videoqualität für den Anwender Komplexe Abschnitte mit untersch. Bit-Raten,dies erlaubt einen sehr guten Kompromiss zwischen Dateigröße und Qualität. Multistream-Multimedia-Inhalte Unterstützung für viele Anwender Urheberrechtsschutz für den Inhalt Steuerung der Wiedergabe möglich

10 Verteilungsverfahren 1:1 / Unicast: Der Regelfall: Genau ein Client und genau ein Server kommunizieren untereinander. (Aufrufen einer Webseite, FTP Up- oder Download; TCP und UDP) 1:n / Multicast bzw. Broadcast: Genau ein Sender schickt Daten an mehrere Empfänger, z.b. bei einem Mail Server. m:n / Multipeer: Viele Sender schicken an viele Empfänger, z.b. bei einer Konferenz.

11 Verteilungsverfahren Beim Unicast löst jeder Client seine eigene Streaming-Übertragung aus. Dies führt zur Generierung zahlreicher 1:1-Verbindungen zwischen Client und Server. Eine große Zahl Client-Verbindungen via Unicast mit einem Stream in einem lokalen Netzwerk kann zu einer hohen Netzwerkauslastung führen.

12 Verteilungsverfahren Beim Multicast wird ein einziger Datenstrom von allen Clients gemeinsam genutzt. Jeder Client kann sich in die Streaming-Übertragung einschalten, ganz ähnlich wie ein Radio auf eine laufende Übertragung eingestellt werden kann. Diese Technik reduziert die Netzwerküberlastung, erfordert allerdings auch ein Netzwerk, das entweder Zugriff auf den Multicast-Backbone für die Verteilung von Inhalt über das Internet, oder auf Multicast-fähige Router für das Intranet hat.

13 Überblick Streaming-Media Media-Server Server Helix Streaming Server Client/Player Encoder VLC Video Lan Client VLC VLC Windows Media Server Microsoft Media Player Microsoft Media Encoder Quicktime/Darwin Streaming Server Quicktime Player Quicktime Broadcaster

14 Helix Streaming Server Ausgabe: RealAudio, RealVideo, Windows Media,QuickTime,MP3,MPEG-4,3GPP*(H.263 and H.264) Helix Server: Basic-10 (free), -25, -100 mögliche Streams, -Extension (3GPP), -Unlimited Helix Server -25, -100 mögliche Streams, -Extension (3GPP), -Unlimited (kostenpflichtig) Real Producer: kodiert alle Codec vielseitige Einstellungen -Basic: kodiert nur aktuellen Codec, streamt keine CDs Real Player: für alle Plattformen vorhanden (freie und kostenpflichtige Version)

15 Video Lan Client c t (1/06) TV-Streaming: PC als DVB-Streamingserver, S. 190 für alle Plattformen vorhanden (Unix,OS X, Windows)

16 Windows Media Server Protokolle: RTSP, MMS, HTTP, UDP Formate: ASF(Advanced Streaming Format), WMV, WMA Kostenlos, nur für Windows Server, keine andere Plattform möglich

17 QTSS nur bei OS X Server vorhanden QTSS Publisher nur in OS X Server vorhanden Broadcaster nur für OS X vorhanden Protokolle: RTSP, RTP, HTTP, UDP Formate: QuickTime,H.264, MPEG-4, 3GPP, MP3, Player: kostenlos, mit Encoder kostenplichtig Quicktime/Darwin Streaming Server Darwin Streaming Server für Linux, Windows und OS X kostenlos

18 Links Dokumentation zum Thema Streaming Weltweites Live-TV-Streaming VLC TUTs Apple Streaming TUTs Real TUTs Windows Media Server

19 ENDE