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Streaming

Was ist das?

Ein Stream ist erst einmal eine beliebige Aneinanderreihung von Nullen und Einsen, d.h. beliebige digitale Daten, welche hintereinander übertragen werden - je schneller, desto besser - desto höher die Datenrate - eine Voraussetzung für die Realtime-Anzeige von hochauflösenden Videos. Streaming steht im Medienbereich für die zeitgleiche Übertragung von digitalen Video- und Audiodaten über das Internet von einem Computer zu einem anderen. Die Verbindung besteht im einfachsten Fall zwischen zwei Geräten. Es werden beim Streaming immer nur gerade diejenigen Daten übertragen, welche zum Zwecke des Ansehens bzw. Anhörens benötigt werden. Streaming kommt z.B. auf Videoportalen und beim Internetradio zum Einsatz. Die zu übertragenden Daten werden beim Sender so zusammengestellt, dass der Empfänger (z.B. ein Browser) diese problemlos verarbeiten und mit minimaler Verzögerung anzeigen kann. Aktuelle Streaming-Formate unterscheiden sich von Dateiformaten, die nur zum Zweck der schnellen Aufnahme (capture) bzw. Speicherung von Daten entwickelt wurden.

Unterschiede zwischen "Streaming" und "Download"

Streaming

  1. Viele kleine unabhängige Datenpakete werden zwecks sofortiger Anzeige/Verarbeitung übertragen. Die empfangenen Datenpakete werden möglichst nur im RAM zwischengespeichert, größere Datenmengen auf Flashspeicher u.ä.

  2. "Unsichere" Übertragung (UDP). Fehlerhafte Bilder werden nicht erneut gesendet, da z.B. bereits neue Bilder zu senden sind (Live-Stream)

  3. Schnelle sofortige Anzeige übertragener Daten, z.B. mit einem Browser-Plug-In (für Internet-Protokoll-Unterstützung RTP)

  4. Ein spezieller Streaming-Codec sorgt für die gleichzeitige Übertragung aller benötigten Daten: Video, Audio, Metadaten, Timecode, ...

Download

  1. Eine komplette Datei wird auf einem Datenträger gespeichert. Während der Übertragung findet keine Verarbeitung der empfangenen Daten statt.

  2. "Sichere" Übertragung (TCP), da eine Datei bit-identisch gespeichert werden muß.

  3. Anzeige/Verarbeitung erst nach Download der kompletten Daten.

  4. Die Reihenfolge der übertragenen Daten spielt bei der Dateiübertragung keine Rolle. Erst, wenn die Datei komplett übertragen wurde, kann die Verarbeitung beginnen; ansonsten Meldung 'corrupted file' o.ä.

Welche Software und Hardware kommt beim Streaming zum Einsatz?

Wenn Sie selbst nur als Konsument unterwegs sind, dann hängt es letztendlich von Ihrer Hardware und Ihrem Datenvolumen ab, wie Sie sich mit Video- und Audiostreams versorgen, siehe z.B. https://curved.de/tipps/spotify-youtube-streaming-datenverbrauch-verringern-235892. Wenn Sie selbst als Produzent Video- und Audiostreams bereitstellen wollen, dann benötigen Sie die folgenden Systemkomponenten:

Hardware/Software

  1. Eine Streaming-Workstation ist ein sehr leistungsstarker Computer.

  2. Router/Modem mit VDSL-Verbindung zum Streaming-Server (hohe Datenrate, ggf. Standleitung)

  3. Streaming-Server, siehe auch ...
    https://de.wikipedia.org/wiki/Streaming-Server

Aufgaben

  1. Bereitstellung von Videobearbeitungssoftware
    mit aktuellen Streaming-Codecs und Containerformaten
    (basierend z.B. auf den Standards H.263, H.264, H.265, ...).

  2. Kodierung der Video- und Audiodaten ins Streaming-Format
    (Realtime bzw. Containerdatei).

  3. Datenübertragung an den Streaming-Server.

  4. Fehlerfreie Übertragung der Videodaten zum Streaming-Server.

  5. Hardware eines Providers von Streaming-Diensten.

  6. hoch skalierbar, d.h. an "beliebige" Nutzerzahlen anpassbar.

Welche Aufgabengehören zu welcher Hard- bzw. Software? Ordnen Sie zu!

Streamable Container

Für alle Streaming-Anwendungen, welche über keinen Live-Stream verfügen, wird man seine Daten irgendwo speichern müssen - anstatt sie direkt über das Netz sofort zu versenden. Hierfür kommen Containerformate in Frage, welche 'streamable content' aufnehmen können. Die in den Containerdateien enthaltenen Video- und Audiodaten werden in der Regel mit den besten Encodern der besten Video- und Audio-Coding-Formate erzeugt, so daß möglichst wenig Daten über das Netz versendet werden müssen, d.h. weniger Kosten und weniger Ruckeln bei gleicher oder besserer Qualität.

© 2018/2019/2020 by Rüdiger Borrmann

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