Streaming Media

Streaming Media ist der Oberbegriff für Streaming Audio und Streaming Video (auch bekannt als Web-Radio und Web-TV) und bezeichnet aus einem Rechnernetz empfangene und gleichzeitig wiedergegebene Audio- und Videodaten. Den Vorgang der Datenübertragung selbst nennt man Streaming, und gestreamte Programme werden als Livestream oder kurz Stream bezeichnet.

Beim Livestream handelt es sich nicht um Rundfunk. Während beim Rundfunk ein Sender von einer Vielzahl von Empfängern empfangen werden kann, wird Streaming für jeden Benutzer gesondert auf dessen Anforderung hin als Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen dem Medienserver des Senders und dem Rechner des Benutzers realisiert, was dem Gedanken des Rundfunks widerspricht (siehe auch Abschnitt Probleme). Streaming Media bildet jedoch das Internet-Äquivalent zu Broadcasting-Techniken wie Hörfunk oder Fernsehen und wird vom Nutzer meist ebenso als Rundfunk wahrgenommen.

Geschichte

→ Hauptartikel: Geschichte und Entwicklung des Streaming Media

Streaming Media gibt es seit Mitte des 20. Jahrhunderts. Während der ersten Jahrzehnte wurden wenige Fortschritte gemacht, da die Technik teuer und die Kapazitäten der Computerhardware beschränkt waren.

Während der späten 80er wurden PCs leistungsfähig genug, um verschiedenste Medien anzuzeigen. Die vorrangigen Voraussetzungen, um Streams zu empfangen, waren eine starke CPU und eine ausreichende BUS- (Netzwerk-) Bandbreite für die erforderlichen Datenraten.

In den späten 1990ern waren größere Datenraten verfügbar, auch wurde der Zugang zum Internet erleichtert. Außerdem gab es Standard-Protokolle und -Formate, wie die Internetprotokollfamilie und HTML. Das Internet wurde kommerzialisiert. Diese Fortschritte in Computernetzwerken kombiniert mit leistungsfähigen PCs und modernen Betriebssystemen machten Streaming Media für normale Nutzer möglich. Inzwischen gibt es immer mehr Angebote und neue Streamingformate wie MMS:// und RTSP://, außerdem sind Bild- und Tonqualität verbessert worden.

Software

Um Streaming-Media-Angebote nutzen zu können, ist auf der Empfängerseite eine spezielle Software erforderlich. Dies kann ein Plug-in sein, das in einen Web-Browser integriert ist, aber auch ein eigenständiges Wiedergabeprogramm. Ersteres wird automatisch aufgerufen, sobald eine angeforderte Seite Streaming-Media-Daten enthält. Diese Plug-ins und Wiedergabeprogramme (engl. Player) werden in der Regel kostenlos angeboten, im Gegensatz zu den Streaming-Servern, die die Daten senden.

Es existiert eine Vielzahl verschiedener konkurrierender Streaming-Media-Techniken. Die bekanntesten Vertreter sind:

Audio- und Video-Containerformate:

• Flash Video Streaming
• MP3
• MP4
• Nullsoft Streaming Video
• Ogg (Vorbis, Theora)
• Quicktime
• Real Media
• Windows Media
• FLAC

Streaming-Software und -Server:

• Catra Streaming Platform
• Darwin Streaming Server/ QuickTime Streaming Server
• FFserver
• Helix Server
• Icecast (Open Source, nur Audio)
• Icecast2 (Freie Software)
• Jinzora Broadcast Server-Software (Freie Software)
• LSCube/Feng (Freie Software), RTSP-fähig, beherrscht auch neuere freie Audio- und Videoformate
• MediaTomb (Open Source), UPnP-fähig, Streaming Server fürs Heimnetz (PC und Standalone-Geräte), Unterstützt Echtzeit-Enkodierung
• No23Live (Freeware, nur Audio)
• PeerStream Broadcast Server
• PS3 Media Server Spezielle Software für Streaming von Videos, Musik und Fotos von Windows PCs zu einer PlayStation 3 in viele verschiedenen Formaten
• SHOUTcast
• VideoLAN Server (Freie Software)
• Wirecast

Datenübertragungsrate

Typische Datenübertragungsraten der Ausgangsdaten sind:

• Audio: meist im Bereich zweistellige kBit/s
• Video: einige hundert kBit/s bis einige MBit/s (bei Triple-Play-Angeboten)

Typische zur Verfügung stehende Datenübertragungsraten sind:

• analoges Modem: bis 56 kBit/s
• ISDN: 64 oder 128 kBit/s
• DSL und Kabelmodems: 0,4–50 MBit/s
• FTTH: 10 MBit/s bis 1 GBit/s
• Ethernet: 10 MBit/s, 100 MBit/s, 1 GBit/s oder 10 GBit/s

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

Um unterschiedliche Laufzeiten der Datenpakete im Netz auszugleichen und damit verbundene Stockungen zu verhindern, wird im Medienplayer ein Puffer verwendet. Deshalb erfolgt die Wiedergabe auch leicht verzögert, typischerweise um 2 bis 6 Sekunden. Reicht dieser Puffer nicht aus, wird er von manchen Medienplayern dynamisch vergrößert.

Da Videodaten in aller Regel eine höhere Datenrate als Audiodaten haben, ist hier auch eine wesentlich stärkere Komprimierung erforderlich. Diese ist bezüglich der verwendeten Algorithmen ausgefeilter und bezüglich der benötigten Rechenleistung aufwendiger.

Bei gleicher Komprimierungsart sinkt dabei die Qualität mit der Datenübertragungsrate, auf die der Datenstrom verkleinert werden soll. Die sicht- und hörbare Qualität eines Streams hängt deshalb wesentlich von den folgenden Faktoren ab:

• der Art und Qualität des Ausgangsmaterials
• der verwendeten Komprimierungsmethode
• der für die Übertragung nutzbaren Datenübertragungsrate, welche meist durch den Internetzugang begrenzt wird.

Arten

„On-demand-Streaming“

• Daten werden vom Server über das Netz an den Client übertragen
• die Wiedergabe erfolgt bereits während der Übertragung
• Zwischenpufferung für lückenlose Wiedergabe
• Vor- Zurückspulen und Pausieren möglich
• Protokolle: HTTP, FTP

„Live-Streaming“

• Bereitstellung des Angebotes in Echtzeit
• Protokolle: RTP, RTCP, RTSP, SIP
• Sonderform: Phonecast (Verbreitung über Telefonserver)

Streaming Media in der Bildung

In den letzten Jahren setzten sich zunehmend Systeme zum Aufzeichnen von Vorlesungen in Europa durch. In Delft werden beispielsweise alle Vorlesungen aufgezeichnet, um sie den Studenten zu Hause zur Verfügung zu stellen. Besonders seit der Studentenproteste 2009 haben sehr viele Universitäten begonnen, eigene Systeme zu entwickeln oder Systeme eingerichtet, die bereits existieren (Sonic Foundry, Camtasia, Lecture2Go, u. a.).

Hierbei werden zwei verschiedene Arten von Aufzeichnungen unterschieden:

• Hardwareaufzeichnung (Sonic Foundry): Es gibt einen Hardwarestreamer, über welchen Quellen angeschlossen und aufgezeichnet werden. Diese Möglichkeit ist einfach, aber kostenintensiv.

• Softwarelösungen (Camtasia, Lecturnity, u. a.): Eine Software wird auf den Präsentationsrechner installiert und so die Präsentation aufgezeichnet. Diese Möglichkeit ist kostengünstig, Nachbearbeitung ist jedoch notwendig.

Probleme

Während klassische Broadcasting-Angebote (Rundfunk, Radio usw.) aus ökonomischer Sicht eine möglichst große Reichweite anstreben, werden Streaming-Media-Angebote mit wachsender Teilnehmerzahl teurer, denn die Daten müssen an jeden Empfänger einzeln versandt werden. In der Netzwerktechnik ist zwar der Multicast-Modus bekannt, bei dem ein vom Streaming-Server ausgehender Datenstrom bei geringer Netzbelastung gleichzeitig an verschiedene Empfänger gesendet werden kann; dieser wird jedoch bis heute praktisch nicht benutzt, weil ihn viele Router im Internet nicht unterstützen. Stattdessen werden für Streaming-Angebote mit einem Massenpublikum (etwa Übertragungen der Fußballbundesliga oder Popkonzerte), sogenannte Overlay-Netze genutzt, welche die zu übertragenden Daten netztopologisch betrachtet an vielen Orten gleichzeitig zur Verfügung stellen.

Da „Streaming Media“ besondere Stärken in der Echtzeitübertragung besitzen und diese Übertragung nicht in jedem Fall ebenso für die dauerhafte Speicherung konzipiert wird, kann die Qualität oftmals eher niedrig ausfallen, um bei den heute üblichen Datenübertragungsraten eine flüssige Übertragung zu gewährleisten. Aus dieser Perspektive erscheint die Verwendung der Streaming-Technik bei Inhalten, bei denen es nicht auf eine Echtzeitübertragung ankommt (etwa bei Film-Trailern) eher fraglich. Viele große Anbieter setzen die Übertragung per Streaming aber dennoch ein, um von weiteren Vorteilen Gebrauch machen zu können. Bspw. erlauben aktuelle Internetvideotechnologien das freie Spulen innerhalb von Videos (ohne Vorladezeiten) nur über Streaming Server.

Diverse Inhalte-Anbieter setzen die Streaming-Technik auch mit dem Ziel ein, es den Endbenutzern zu erschweren, die empfangenen Daten dauerhaft zu speichern. Dies ist nämlich, sofern der Stream nicht per HTTP übertragen wird, nur mit spezieller Software (etwa MPlayer) möglich und kann durch weitere Maßnahmen erschwert werden. Dadurch muss der Stream ständig neu geladen werden, was wiederum unnötigen Datentransfer auf Seiten des Servers und auch des Benutzers verursacht.

Ob die Praxis, dem Endbenutzer das dauerhafte Speichern von Daten zu erschweren, allerdings einen Missbrauch der Streaming-Technik darstellt, ist strittig: wenn die Daten etwa aus GEMA-Musikrepertoire bestehen, ist der Anbieter dazu sogar verpflichtet. Aus der Perspektive des Urhebers kann das Streamen als ein Mittel gesehen werden, seine Werke zu präsentieren und trotzdem technisch die Möglichkeit zu behalten, die Verwertung zu kontrollieren und an der Nutzung seiner Werke zu verdienen.

Noch ist es aber kaum zu kontrollieren, ob etwa die Nutzung eines über das Internet verbreiteten Musik-Senders nur in dem Land erfolgt, in dem der Betreiber die Rechte gekauft hat. Die daraus resultierenden rechtlichen Probleme sind noch nicht einmal ansatzweise diskutiert worden, und es gibt erst recht keine Erfahrungswerte in Form von Urteilen oder Gesetzen.

Im Dezember 2005 hatte die GEMA für WebTV (StreamingTV) noch keinen Vergütungsplan. Provisorisch wurde daher eine Pauschale von 30 Euro pro Monat erhoben.

Inzwischen hat die GEMA ein Vergütungsmodell für „WebTV-Anbieter“ verabschiedet, das eine Staffelung je nach Musikanteil vorsieht. Wie in dem Formular beschrieben, ist WebTV aus Sicht der GEMA die Übertragung von Bewegtbildern in einem vom Betreiber zusammengestellten Ablauf, auf den der Nutzer keinen Einfluss hat. Damit fallen fast alle WebTV-Sender aus dem mit dieser Vereinbarung abgedeckten Bereich, da ein Archiv zum Abrufen von „Videos on Demand“ den Sender schon aus der GEMA-Definition herausmanövriert.

Siehe auch

• Push-Dienst

Weblinks

• AV Streaming Echtzeitübertragung von Bild und Ton im Internet, chaosradio.ccc.de, Chaos Computer Club Berlin e. V.
• Technische Beschreibung des Streamings von Apple (englisch)
• Technische Informationen zum Einbetten von Streaming Media