Was Streaming ist und wie es funktioniert!

Streaming ist eine Technologie, mit der Inhalte über das Internet an Computer und mobile Geräte übertragen und in Echtzeit wiedergegeben werden. Streaming überträgt Video-Daten aber auch Audio also Musikdaten, als kontinuierlichen Daten-Fluss, der es den Empfängern ermöglicht, sofort mit dem Sehen oder Hören zu beginnen.

Wie wird eine Datei geladen?

Um Streaming zu verstehen, müssen wir erklären, wie Daten (Musik, Filme, Webseiten, E-Mails, usw.) auf Ihren Computer gelangen. Es gibt grundsätzlich zwei Möglichkeiten, Inhalte über das Internet herunterzuladen:

  1. Progressive Download
  2. Streaming

Streaming ist für Nutzer der schnellste Weg, um auf Inhalte zuzugreifen. Es ist jedoch nicht der einzige Weg. Eine weitere Möglichkeit ist der progressive Download. Diese Übertragungstechnologie wurde jahrelang zuverlässig genutzt, bevor das Streaming technisch möglich war. Der Hauptunterschied zwischen progressivem Download und Streaming besteht darin, wann der Nutzer Sie mit dem Konsum des gewünschten Inhaltes beginnen kann und was mit dem Inhalt passiert, wenn der Nutzer die Inhalte konsumiert hat.

Abb. 1 Der Unterschied zwischen progressive Download und Streaming.

Was ist progressives Herunterladen?

Das Prinzip der Bereitstellung der Datei über einen Webserver wird als "progressive Download" bezeichnet. Es ist die traditionelle Art des Downloads, mit der jeder Nutzer im Internet, vertraut ist. Die gesamte Datei wird heruntergeladen, wenn ein Programm, Spiel, App, Bild oder Musik im iTunes oder Google Play Store gekauft wird, um diese zu verwenden. Technisch handelt es sich um einen einfachen Download einer Datei auf den Computer des Nutzers.

Ein Webserver sendet die erforderlichen Daten so schnell wie möglich auf das Gerät des Zuschauers. Bei Video und Audio kann es den Anschein haben, dass es sich um ein Streaming handelt, da die Wiedergabe fast sofort beginnen kann. Die meisten aktuellen Mediaplayer können die Datei abspielen, sobald genügend Daten heruntergeladen wurden. Der Nutzer kann nicht zum Ende der Datei vorspulen, bevor die gesamte Datei vom Server lokal vorliegt. Ist die Netzwerkbandbreite kleiner als die Größe der Datei, muss der Nutzer warten, bevor mit der Wiedergabe begonnen werden kann. Die temporäre Datei wird auf dem Computer des Benutzers gespeichert und kann nach Belieben erneut abgespielt werden, ohne sie erneut herunterladen zu müssen.

Abb. 2 Client Streaming-Server Kommunikation.

Wie funktioniert Streaming?

Streaming funktioniert grundlegend anders. Streaming-Media ermöglicht dem Nutzer die Verwendung des Inhaltes, bevor die gesamte Datei heruntergeladen wurde. Beispielsweise Musik: Wenn ein Song von Apple Music oder Spotify gestreamt wird, kann auf Play geklickt und fast sofort mit dem Hören begonnen werden. Es muss nicht gewartet werden, bis der Song heruntergeladen wurde, damit die Musik beginnt. Dies ist einer der größten Vorteile der Streaming-Technologie. Streaming liefert die Daten, wenn Sie benötigt werden.

Weiterer Vorteil für den Nutzer ist die Möglichkeit des vorwärts springen oder die Wiedergabe an einem Punkt irgendwo in der Mitte. Dies ist eine sinnvolle Funktion für die Benutzer, aber auch ein Vorteil für die Anbieter. Es ermöglicht interaktive Anwendungen wie die Videosuche und personalisierte Wiedergabelisten

Der zweite große Unterschied zum progressive Download liegt darin, was mit den Daten nach der Verwendung passiert. Bei Downloads werden die Daten auf dem Gerät gespeichert bis Sie gelöscht werden. Beim Streaming werden die Daten nach der Verwendung automatisch gelöscht. Ein Film, der von Netflix gestreamt wird, ist nicht auf dem Computer gespeichert. Vom Offline-Sehen abgesehen, was eine Art von Download ist.

Der Streaming-Server

Technisch liegt der Vorteil beim Streaming in der Verwendung einer spezialisierten Software, dem Streaming-Medienserver, welcher die Anfragen der Dateien entgegennimmt, und über das Format, die Bandbreite und die Struktur dieser Dateien Bescheid weiß. Es kann individuell auf die Leistung des Video-Players und die Datengeschwindigkeit beim Nutzer (Dynamic Adaptive Streaming) Rücksicht genommen werden. Streaming-Server liefern nur die Datenmenge, die für die Wiedergabe des Videos erforderlich ist, und zwar genau in der für die Wiedergabe erforderlichen Geschwindigkeit.

Im Gegensatz zum Webserver, beim oben beschriebenen progressiven Download, der einfach anfängt, so viele Daten wie möglich in das Netzwerk zu übertragen, eröffnet der Streaming-Server eine Kommunikation mit dem Media-Player.

Es gibt zwei Partner in diesem Gespräch. Einer für die Übertragung des Videos und der andere für Kontrollnachrichten zwischen dem Player und dem Server. Da diese Steuernachrichten permanent mit dem Player ausgetauscht werden, können sich Streaming-Server während der Wiedergabe an veränderte Netzwerkbedingungen anpassen und so das Nutzererlebnis erheblich verbessern. Die Möglichkeit zusätzlicher Steuermeldungen kann auch Benutzeraktionen wie Wiedergabe, Pause, Stopp und Suchen nach einem bestimmten Teil der Datei beinhalten. Da Streaming-Server Daten nur bei Bedarf und mit genau der Geschwindigkeit senden, die beim Nutzer benötigt werden, können die Streaming-Anbieter die Anzahl der Streams und die maximale Bandbreite, die verbraucht werden, präziser steuern.

Abb. 3 Verschiedene Video-Auflösungen von 720p bis 4k 2160p.

Was sind die Anforderungen für das Streaming?

Streaming erfordert eine schnelle Internetverbindung. Die nötige Geschwindigkeit (Datenübertragunsrate) hängt von der Art der zu übertragenden Medien ab. Eine Geschwindigkeit von 2 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) oder mehr ist notwendig, um Videos in HD 720p ohne, Qualitätseinbußen wie ruckeln, Verpixelung, Kacheln oder Verzögerung zu streamen. 1080p Full-HD, 1440p QHD und 4K-Inhalte erfordern höhere Geschwindigkeiten für eine einwandfreie Bereitstellung: mindestens 6 Mbit/s für Full-HD-Inhalte und am besten mehr als 12 Mbit/s für 4K-Inhalte.

Streaming in Echtzeit — Live-Streaming

Live-Streaming ist technisch gesehen, die gleiche Technologie wie das oben beschriebene Streaming, wird aber speziell für Inhalte verwendet, die als Liveübertragung in Echtzeit bereitgestellt werden. Live-Streaming ist beliebt bei Live-Fernsehsendungen, Events, Veranstaltungen und bei Sportveranstaltungen — oder Webcams, wie bei livespotting.com.

Beachten Sie auch unseren interessanten Artikel zum Thema Live-Streaming: 5 Gründe, warum Live-Video und Live-Streaming wichtig sind.

Abb. 4 Streaming für Spiele und Mobile Apps

Streaming für Spiele und Apps

Streaming wird traditionell zur Bereitstellung von Audio und Video verwendet, aber Apple und hat kürzlich eine Technologie veröffentlicht, die es ermöglicht, Streaming auch für Spielen und Apps zu nutzen.

Diese Technik, die als On-Demand-Ressourcen bezeichnet wird, ermöglicht es Spielen und Apps, ein zentrales Element von Funktionen zu integrieren, wenn der Benutzer sie zum ersten Mal herunterlädt und dann neue Inhalte zu streamen, wie der Benutzer sie benötigt. So kann beispielsweise ein Spiel seine ersten Levels in den ersten Download einbeziehen und dann automatisch die nächsten Levels herunterladen, wenn der Spieler diesen Level erreicht hat.

Dieser Ansatz des Spiele-Streaming ist modern und sehr nützlich. Es bedeutet, dass Downloads schneller sind und weniger Daten verbrauchen. Datensparsamkeit ist besonders wichtig, wenn der Nutzer ein Datenlimit auf dem Mobilfunkvertrag hat. Es bedeutet zusätzlich, dass die Apps weniger Platz auf dem Gerät einnehmen, auf dem sie installiert sind.

Abb. 5 Probleme beim Streaming

Was sind die Probleme beim Streaming?

Da Streaming die Daten für den Nutzer On-Demand also Nach-Bedarf liefert, können langsame oder unterbrochene Internetverbindungen zu Problemen führen. Wenn der Nutzer z.B. nur die ersten 60 Sekunden eines Titels gestreamt hat und die Internetverbindung unterbrochen wird, bevor der Rest von dem Musiktitel auf Ihr Gerät gestreamt wurde, wird die Wiedergabe unterbrochen.

Einer der häufigsten Probleme beim Streaming, hat mit der Zwischenspeicherung (Buffering) zu tun. Der Zwischenspeicher ist der temporäre Speicher für den gestreamten Inhalt. Dieser „Puffer“ füllt sich permanent mit den als Nächstes benötigten Daten. Wenn Sie beispielsweise ein Video auf YouTube ansehen, speichert der Puffer die nächsten Minuten des Videos, während Sie den aktuellen Inhalt ansehen. Zu erkennen an dem Ladebalken, der immer wenig vor dem aktuellen Spielstand steht. Wenn die Internetverbindung langsam ist, füllt sich dieser Zwischenspeicher nicht schnell genug. Der Stream ruckelt oder stoppt, die Qualität des Videos oder auch nur von dem Audio im Video wird reduziert, um die fehlende Datenmenge auszugleichen.
Bei Video kennen die Meisten das Problem. Es sind die allseits bekannten Kompressionsartefakte, die zumeist als Blockartefakte sichtbar werden.

Ein paar Beispiele für Streaming-Dienste

Streaming wird oft in Video, Musik und im Radio eingesetzt. Einige Beispiele für Streaming-Inhalte finden Sie unter den folgenden Links:

Internetradio und Musikstreaming-Dienste

Video-Streaming-Dienste

Spiele Streaming

Live-Streaming für Webcams mit livespotting.com

Abb. 6 livespotting.com ist #MadeForLive

livespotting.com ist Webcam Service Provider und nutzt Streaming Technologie für das Live-Streaming von Videos in Echtzeit und ist darum #MadeForLive. Wenn Sie sich zum Einsatz von Live-Streaming für Ihre Projekte beraten lassen wollen, vereinbaren Sie einen Rückruf über unser Kontaktformular oder rufen Sie an. (+49)0431 55 68 22 0.

Erfahren Sie mehr über den Einsatz von Webcams und Live-Streaming mit livespotting.com in unserem Newsbereich.

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