IP, TCP & Co.

Streaming: die wichtigsten Protokolle

Für den Streaming-Schwerpunkt in unserem Heft 7–8.2020 hat Hans Albrecht Lusznat die wichtigsten Basics zusammengefasst und die wichtigsten Protokolle vorgestellt.

(Bild: ORNL / Carlos Jones)

Internet Protokoll IP (ab 1974)

IP ist die Grundlage dafür, dass eine Vielzahl von Computernetzen mit verschiedenen Protokollen gemeinsam agieren können und die Vermittlung funktioniert. Die verschiedenen Aufgaben innerhalb der Netzwerke sind in Schichten organisiert.

Transmission Control Protocol TCP (ab 1981)

TCP sorgt für die Übertragung von Datenströmen. Die Verbindung wird zwischen zwei Endteilnehmern in beide Richtungen aufgebaut und Daten können in beide Richtungen ausgetauscht werden. Diese Verbindung ist zuverlässig. Vermittelt werden Datenpakete. Eingearbeitet sind Erkennung und Korrektur von Datenverlust und Mechanismen, die eine Netzüberlastung verhindern. Wegen dieser günstigen Eigenschaften ist das TCP eine der wichtigen Grundlagen des Internets.

User Datagram Protocol UDP (ab 1980)

UDP gehört zu den verbindungslosen Netzwerktransport-Protokollen. Damit ist eine Datenübermittlung in nur einer Richtung gemeint. Es gehört zu den einfacheren Protokollen, ohne Sicherungsmechanismen für die Übertragung, ist unkompliziert, schnell, kann aber Datenverlust nicht ausgleichen.

Real Time Streaming Protocol RTSP (ab 1998)

RTSP steuert die Übertragung kontinuierlicher audiovisueller Daten über IP-Netzwerke in einer Sitzung zwischen Empfänger und Server. Für den Transport der Daten werden das UDP- oder TCP-Protokoll genutzt.

Real Time Messaging Protocol RTMP (ab 2009)

RTMP ist ein von Adobe / Macromedia entwickeltes proprietäres Netzwerkprotokoll auf Basis von TCP, um Video- und Audiodaten über das Internet von einem Server zu einem Flash-Player zu übertragen. Es funktioniert aber auch mit anderen Anwendungen.

MPEG Transport Stream MPEG-TS (ab 1994)

MPEG-TS ist als Kommunikationsprotokoll im MPEG-2-Standard spezifiziert und dient zum Transport von Video- und Audiodaten. MPEG-TS kommt bei DVB über Satellit, Antenne und Kabel zum Einsatz.

HLS (ab 2009)

HLS steht für HTTP-Live-Streaming und basiert auf dem normalen HTTP-Protokoll. Das Streaming wird als Ausliefern kleiner Teilstücke von Media-Dateien von normalen Webservern organisiert. Die Streaming-Daten können in unterschiedlichen Qualitätsstufen auf dem Server hinterlegt und vom Client je nach Leitungsbandbreite adaptiv in der für den Transportweg optimalen Qualität abgerufen werden. Zur Datenreduzierung kommt der H.264-Codec zum Einsatz. HLS wurde von Apple entwickelt und ist heute vor allem auf mobilen Anwendungen weit verbreitet.

Microsoft Media Server Protocol MMS (ab 2008)

Auch Microsoft hat mit dem Microsoft Media Server Protocol MMS ein Streaming-Protokoll vorgestellt, das unter der Microsoft Windows Media Server-Software läuft. Der Client benutzt den Windows Media Player. Der Stream wird über eine Kombination von TCP und UDP abgewickelt, kann aber auch mithilfe von HTTP erfolgen.

Secure Reliable Transport SRT (ab 2017)

SRT wurde von der Firma Haivision eingeführt und wird nun als Open Source von der SRT Allianz promotet. SRT bietet neben einer hohen Sicherheit durch Verschlüsselung auch eine kurze Latenzzeit und Vorteile bei nicht komprimiertem Datentransport. Eine Vorwärtsfehlerkorrektur macht Nachfragen beim Sender überflüssig.

Network Device Interface NDI (ab 2015)

NDI ist ein gebührenfreier Softwarestandard von NewTek, der unter kompatiblen Videoprodukten den Austausch von Video- signalen in hoher Qualität, bildgenau und mit geringer Verzögerung vor allem beim Mischen von Livesendungen ermöglicht. NDI läuft über Gigabit-Ethernet-Verbindungen auf Basis von TCP oder UDP mit Vorwärtsfehlerkorrektur. Die Datenrate in HD 1080i kann bis 100 Mbit/s betragen. Vorteil der NDI-Signale ist die hohe Reichweite über Netzwerkkabel. So können HDMI/NDI-Encoder über ein Netzwerkkabel mit Power over Ethernet gespeist und ohne zusätzliche Spannungsversorgung sehr weit vom zugehörigen Mischer abgesetzt werden. Einige PTZ-Kameras sind heute schon vom Hersteller mit NDI-Schnittstellen ausgestattet. [12822]


Zur Übersicht der  Streaming-Basics  geht es hier!


 

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