Video-Streaming-Protokolle: Welche für professionelle Übertragungen zu verwenden sind

Wenn Sie mit Live-Streaming beginnen, werden Sie eine Fülle von Akronymen bemerken, die vielen verschiedenen Zwecken dienen. Es gibt RTMP, HLS, HDS und mehr.

Viele dieser Akronyme beziehen sich auf verschiedene Video-Streaming-Protokolle. Grundsätzlich sind Protokolle technische Prozesse, die die Übertragung von Daten von einem Programm zum anderen erleichtern. Beim Streaming bedeutet dies die Übertragung Ihrer Videodateien zu und von Ihrem Encoder, dem Streaming-Host und schließlich dem Videoplayer, auf dem Ihr Publikum Ihren Stream anschaut.

Heute werden wir einige der gebräuchlichsten Streaming-Protokolle identifizieren, die Sie kennenlernen werden, was sie tun und wann Sie sie verwenden sollten. Um Ihnen das Verständnis zu erleichtern, werden wir auch die Beziehung zwischen einem Codec und einem Containerformat erklären.

Sind Sie bereit, in Live-Streaming-Protokolle einzutauchen?

Bitte beachten Sie, dass dieser Beitrag aktualisiert wurde, um die neuesten Entwicklungen bei Video-Streaming-Protokollen ab November 2020 zu berücksichtigen.

Inhaltsverzeichnis

• Was ist ein Video-Streaming-Protokoll?
• Streaming-Protokoll vs. Codecs vs. Container Format
• Gebräuchliche Video Streaming Protokolle
• Video Protokolle für professionelles Live Streaming
• Abschluss

Was ist ein Video Streaming Protokoll?

Bevor wir weitergehen, sollten wir uns die Definition eines Video-Streaming-Protokolls etwas genauer ansehen. Die meisten digitalen Videos sind für zwei Dinge konzipiert: Speicherung und Wiedergabe. Die meisten Videodateien sind nicht für das Streaming ausgelegt, was bedeutet, dass ein Video zunächst in eine streamingfähige Datei umgewandelt werden muss. Dabei wird die Datei in kleine Teile zerlegt. Diese Teile werden dann nacheinander übertragen und nach ihrem Eingang wiedergegeben. Wenn Sie ein Live-Video streamen, kommt das Quellvideo direkt von einer Kamera. Andernfalls kommt es aus einer Datei für VOD-Inhalte.

Ein Videostreaming-Protokoll ist eine standardisierte Übermittlungsmethode für die Aufteilung eines Videos in Stücke, die Übermittlung an den Zuschauer und die Wiederzusammensetzung.

Streaming-Protokolle können sehr viel komplexer sein. Viele sind zum Beispiel „adaptive Bitrate“-Protokolle. Diese Technologie liefert die beste Qualität, die ein Zuschauer zu einem bestimmten Zeitpunkt unterstützen kann.

Einige Protokolle konzentrieren sich auf die Verringerung der Latenz, d. h. der Verzögerung zwischen einem Ereignis in der Realität und seiner Wiedergabe auf dem Bildschirm des Zuschauers. Einige Protokolle funktionieren nur auf bestimmten Systemen, und andere Protokolle konzentrieren sich auf die Verwaltung digitaler Rechte (DRM).

Während wir einige spezifische Protokolle durchgehen, werden wir diese und andere Merkmale ins rechte Licht rücken.

Streaming-Protokoll vs. Codec vs. Container-Format

Eine häufige Quelle der Verwirrung im Bereich des Videostreaming ist der Unterschied zwischen einem Protokoll und einem Codec.

Einfach ausgedrückt, bezieht sich der Begriff „Codec“ auf die Videokomprimierungstechnologie. Logischerweise werden verschiedene Streaming-Codecs für unterschiedliche Zwecke verwendet. So wird beispielsweise Apple ProRes häufig für die Videobearbeitung verwendet, während H.264, der gängigste Videocodec, häufig für Online-Videos eingesetzt wird.

Wie der Codec kann auch der Begriff „Format“ im Zusammenhang mit Video-Streaming-Protokollen verwirrend sein. In vielen Fällen bezieht sich der Begriff Format einfach auf das Containerformat einer Videodatei. Zu den gängigen Containerformaten gehören .mp4, .m4v und .avi.

Im Wesentlichen funktioniert ein Containerformat wie eine „Box“, die normalerweise eine Videodatei, eine Audiodatei und Metadaten enthält. Für Live-Streamer ist das Containerformat jedoch kein so zentrales Konzept.

Lassen Sie uns einen Vergleich anstellen, um die Beziehung zwischen einem Codec, einem Containerformat und einem Streaming-Protokoll besser zu verstehen.

Stellen Sie sich vor, Sie sind ein Händler und transportieren Kleidung in großen Mengen (die Kleidung steht für den Videoinhalt). Der Streaming-Codec entspricht der Maschine, die die Kleidung zu einem Bündel komprimiert, um Platz zu sparen. Das Containerformat ist der Güterwagen, in dem diese Bündel verpackt werden. Das Streaming-Protokoll entspricht den Eisenbahnschienen, den Signalen und den Lokführern, die das Material an den Zielort bringen.

Als Rundfunkveranstalter möchten Sie, dass Ihre Live-Videoinhalte mit einem Codec, einem Containerformat und einem Streaming-Protokoll zusammenarbeiten.

Es ist auch wichtig zu wissen, dass die meisten Streaming-Protokolle nur bestimmte Codecs unterstützen. Dazu später mehr.

Gängige Video-Streaming-Protokolle

Nachdem Sie nun eine bessere Vorstellung vom Zweck von Video-Streaming-Protokollen haben, beginnen wir mit unserem Vergleich der heute gängigsten Video-Streaming-Protokolle.

In diesem Vergleich werden wir, wann immer möglich, auch Anwendungsfälle für jedes Protokoll anbieten.

Real-Time Messaging Protocol (RTMP)

An erster Stelle steht das altbekannte Protokoll: RTMP oder Real-Time Messaging Protocol. Ursprünglich von Macromedia in den Anfängen des Streaming entwickelt, ist das RTMP-Protokoll immer noch weit verbreitet.

Heute wird RTMP vor allem für das Ingesting von Live-Streams mit Hilfe eines RTMP-fähigen Encoders verwendet. Im Klartext: Wenn Sie Ihren Encoder so einrichten, dass er Ihren Video-Feed an Ihre Video-Hosting-Plattform sendet, erreicht das Video das CDN über das RTMP-Protokoll. Der Inhalt erreicht den Endbetrachter schließlich über ein anderes Protokoll, in der Regel das HLS-Streaming-Protokoll.

RTMP wird nur noch selten als zuschauerseitiges Videostreaming-Protokoll verwendet, wie es früher der Fall war. Das liegt daran, dass es vom Flash-Plugin abhängig ist, das seit Jahren mit Sicherheitsproblemen zu kämpfen hat und immer mehr veraltet.

Wer sollte RTMP verwenden?

RTMP ist ein Streaming-Protokoll, das Streams mit sehr geringer Latenzzeit ermöglicht. Da es jedoch das Flash-Plugin für die Wiedergabe benötigt, empfehlen wir es nicht. Eine weitere Ausnahme ist die Stream-Ingestion. Für diesen Zweck ist RTMP immer noch eine der besten Optionen. Es ist robust und wird fast überall unterstützt.

Real-Time Streaming Protocol (RTSP)

Ein vielleicht weniger bekanntes Video-Streaming-Protokoll, das Real-Time Streaming Protocol (RTSP), wurde erstmals 1998 veröffentlicht. RTSP wurde entwickelt, um Streaming-Media-Server insbesondere in Unterhaltungs- und Kommunikationssystemen zu steuern.

Im Jahr 2016 wurde ein aktualisiertes RTSP 2.0 veröffentlicht. Insgesamt ist es als Videostreaming-Protokoll zum Aufbau und zur Steuerung von Mediensitzungen zwischen Endpunkten bekannt.

RTSP ähnelt in mancher Hinsicht dem HTTP-Live-Streaming-Protokoll (HLS), das wir weiter unten behandeln werden. Die Übertragung von Live-Streaming-Daten ist jedoch nicht das, was RTSP allein leistet. Stattdessen arbeiten RTSP-Server oft mit dem Real-Time Transport Protocol (RTP) und dem Real-Time Control Protocol (RTCP) zusammen, um Medienströme zu übertragen.

Wer sollte RTSP verwenden?

RTSP wurde entwickelt, um Streaming mit niedriger Latenz zu unterstützen und ist eine gute Wahl für Streaming-Anwendungsfälle wie IP-Kamera-Feeds (z. B. Überwachungskameras), IoT-Geräte (z. B. Laptop-gesteuerte Drohne) und mobile SDKs.

Ein wesentlicher Nachteil ist jedoch die begrenzte native Browserunterstützung für RTSP.

RTMP vs. RTSP

RTMP und RTSP sind beides Streaming-Protokolle, d. h. es handelt sich um Regelwerke, die regeln, wie Daten von einem Kommunikationssystem zum anderen übertragen werden. Wenn die Videodaten, die Sie an Ihre Zuschauer senden wollen, ein Auto sind, dann ist das Streaming-Protokoll die Straße, die das Auto nimmt, um von einem Ort zum anderen zu gelangen.

Vorteile der Verwendung von RTMP:

• Geringe Latenz: Dank der geringen Latenzzeit kann Ihr Live-Videostream eine stabile Verbindung und Videoübertragung für den Zuschauer aufrechterhalten, selbst wenn die Internetverbindung unzuverlässig ist. Dadurch haben Ihre Zuschauer weniger „Lags“, wenn sie Ihre Videos mit einer wackeligen Internetverbindung ansehen, und können den Stream schnell wieder aufnehmen, sobald sich ihre Internetverbindung stabilisiert hat.
• Anpassungsfähig: Ein anpassungsfähiger Feed bedeutet, dass Ihre Zuschauer nicht darauf festgelegt sind, Ihre Feeds in einer linearen Richtung zu sehen. Dank der Anpassungsfähigkeit können sie Teile des Feeds überspringen und zurückspulen oder einem Live-Stream beitreten, nachdem er bereits begonnen hat.
• Flexibel: RTMP ermöglicht es Ihnen, eine Vielzahl von Medientypen in ein zusammenhängendes Paket zu integrieren und Audio, Video und Text nahtlos zu vermischen. Außerdem können Sie mehrere Variationen von Medienkanälen haben, z. B. Streaming von MP3- und AAC-Audiostreams oder Streaming von MP4-, FLV- und F4V-Videos.

Nachteile der Verwendung von RTMP:

• Nicht von HTML5 unterstützt: RTMP wird von Flash-Playern unterstützt, einem Format, das auf dem besten Weg ist, veraltet zu sein. HTML5-Player werden schnell zum modernen Standard, aber RTMP kann auf HTML5-Playern ohne einen Konverter wie HLS nicht abgespielt werden.
• Bandbreitenprobleme: RTMP-Streams können besonders anfällig für Probleme mit geringer Bandbreite sein. Dies kann zu häufigen, frustrierenden Unterbrechungen Ihrer Streams führen, die das Erlebnis für Ihre Zuschauer ruinieren.
• HTTP inkompatibel: Sie können einen RTMP-Feed nicht direkt über eine HTTP-Verbindung streamen. Um einen RTMP-Stream auf Ihrer Website zu verwenden, müssen Sie eine Verbindung zu einem speziellen Server herstellen, z. B. dem Flash Media Server, und ein Content Delivery Network (CDN) eines Drittanbieters verwenden.

Vorteile der Verwendung von RTSP:

• Segmentiertes Streaming: Anstatt Ihre Zuschauer zu zwingen, ein ganzes Video herunterzuladen, bevor sie es sich ansehen können, ermöglicht der RTSP-Stream ihnen, Ihre Inhalte anzusehen, bevor der Download abgeschlossen ist.
• Anpassungsmöglichkeiten: Durch die Verwendung anderer Protokolle, wie Transmission Control Protocol (TCP) und User Datagram Protocol (UDP), können Sie Ihre eigenen Video-Streaming-Anwendungen erstellen.

Nachteile der Verwendung von RTSP:

• Weniger verbreitet: Im Vergleich zu anderen Medien-Streaming-Protokollen ist RTSP weit weniger populär. Die meisten Videoplayer und Streaming-Dienste unterstützen RTSP-Streaming nicht, was die Übertragung Ihres Streams in Ihrem Browser erschwert. Um einen RTSP-Stream zu übertragen, müssen Sie einen separaten RTSP-Live-Streaming-Dienst verwenden.
• HTTP inkompatibel: Wie RTMP können Sie RTSP nicht direkt über HTTP streamen. Aus diesem Grund gibt es keine einfache, unkomplizierte Möglichkeit, RTSP in einem Webbrowser zu streamen, da RTSP eher für das Streaming von Videos in privaten Netzwerken wie z. B. Sicherheitssystemen in Unternehmen konzipiert ist. Sie können RTSP jedoch mit zusätzlicher Software streamen, die in Ihre Website eingebettet ist.

Die Entscheidung zwischen RTMP- und RTSP-Streaming-Protokollen hängt stark von Ihren individuellen geschäftlichen Anforderungen ab und davon, wie viele zusätzliche Schritte Sie bereit sind zu unternehmen, um Ihre Inhalte auf Ihrer Website abspielbar zu machen.

Dynamisches adaptives Streaming über HTTP (MPEG-DASH): ein aufstrebendes Protokoll

Am anderen Ende des Spektrums steht MPEG-DASH, eines der neuesten Protokolle in der Szene. Obwohl es noch nicht weit verbreitet ist, hat dieses Protokoll einige große Vorteile.

Erstens unterstützt es das Streaming mit adaptiver Bitrate. Das bedeutet, dass die Zuschauer immer die beste Videoqualität erhalten, die ihre aktuelle Internetverbindungsgeschwindigkeit zulässt. Diese schwankt in der Regel von Sekunde zu Sekunde, und DASH kann damit Schritt halten.

MPEG-DASH behebt einige seit langem bestehende technische Probleme bei der Übertragung und Komprimierung. Ein weiterer Vorteil ist, dass MPEG-DASH „codec-agnostisch“ ist, d. h. es kann mit fast jedem Kodierungsformat verwendet werden. Außerdem werden Encrypted Media Extensions (EME) und Media Source Extension (MSE) unterstützt, bei denen es sich um standardbasierte APIs für die browserbasierte Verwaltung digitaler Rechte (DRM) handelt.

Wer sollte MPEG-DASH verwenden?

Heute wird MPEG-DASH im Vergleich zu HLS nur von einem Bruchteil der professionellen Sendeanstalten verwendet. Wir glauben jedoch, dass es in Zukunft die Standardtechnologie sein wird.

Der Grund für die geringe Verbreitung dieses Protokolls liegt in der Kompatibilität (z. B. wird es von Apple Safari und iOS-Geräten nicht unterstützt) und anderen damit verbundenen Problemen.

Microsoft Smooth Streaming (MSS)

Als Nächstes kommt Microsofts Smooth-Streaming-Protokoll (MSS). Ursprünglich wurde MSS im Jahr 2008 eingeführt und war ein wesentlicher Bestandteil der diesjährigen Olympischen Sommerspiele. Die Popularität des Protokolls hat jedoch nachgelassen, außer bei Microsoft-zentrierten Entwicklern und denen, die im Xbox-Ökosystem arbeiten.

Smooth Streaming unterstützt Streaming mit adaptiver Bitrate und enthält einige robuste Tools für DRM. Insgesamt handelt es sich um eine hybride Medienbereitstellungsmethode, die wie Streaming funktioniert, aber auf dem progressiven HTTP-Download basiert.

Wer sollte Smooth Streaming verwenden?

Wenn Ihre Hauptzielgruppe nicht Xbox-Benutzer sind oder Sie planen, Windows-spezifische Anwendungen zu entwickeln, empfehlen wir nicht, MSS als primäres Video-Streaming-Protokoll zu verwenden.

HTTP Dynamic Streaming (HDS)

Adobes Einstieg in die Welt der Streaming-Protokolle ist HTTP Dynamic Streaming (HDS), der Nachfolger von RTMP. Wie RTMP ist auch HDS ein Flash-basiertes Streaming-Protokoll. Es bietet jedoch zusätzlich Unterstützung für adaptives Streaming und ist für seine hohe Qualität bekannt.

HDS ist auch eines der besseren Protokolle, wenn es um die Latenzzeit geht. Andererseits ist die Latenz aufgrund des Fragmentierungs- und Verschlüsselungsprozesses nicht so niedrig wie bei RTMP, was es für das Streaming von Sport und anderen Ereignissen, bei denen es auf Sekunden ankommt, weniger beliebt macht.

Wer sollte HDS verwenden?

Generell empfehlen wir Ihnen nicht, HDS zu verwenden. In den letzten Jahren ist die Flash-Unterstützung zu schwach geworden, als dass ein Sender sich auf diese Technologie verlassen könnte, um sein Publikum zu erreichen. Kurz gesagt, ein Webvideo auf der Grundlage des Flash-Players zu erstellen, ist heutzutage einfach eine schlechte Wahl.

HTTP Live Streaming (HLS)

Das letzte Video-Streaming-Protokoll, das wir besprechen, ist HTTP Live Streaming oder HLS. Apple hat dieses Protokoll ursprünglich 2009 veröffentlicht, um Flash aus iPhones zu entfernen. Seitdem hat sich HLS zum am weitesten verbreiteten Streaming-Protokoll entwickelt.

Dafür gibt es mehrere Gründe. Erstens unterstützen Desktop-Browser, Smart-TVs und mobile Android- und iOS-Geräte HLS. Auch HTML5-Videoplayer unterstützen HLS von Haus aus, im Gegensatz zu HDS und RTMP.

Dadurch kann ein Stream so viele Zuschauer wie möglich erreichen, was HLS zum derzeit sichersten Protokoll für die Skalierung eines Live-Streams für ein großes Publikum macht. Sie können dieses Protokoll zum Beispiel verwenden, um mit einem einfachen Einbettungscode Live-Videos auf Ihrer Website zu streamen.

Der HLS-Standard unterstützt auch das Streaming mit adaptiver Bitrate und liefert so dynamisch zu jedem Zeitpunkt die bestmögliche Videoqualität. Mit den jüngsten Updates unterstützt dieser Standard nun auch den neuesten und besten H.265-Codec, der bei gleicher Dateigröße die doppelte Videoqualität wie H.264 liefert.

Der einzige Nachteil von HLS ist derzeit die relativ hohe Latenz. Es gibt jedoch Methoden zur Verringerung der HLS-Latenzzeit.

Wer sollte HLS verwenden?

HLS ist heute das am weitesten verbreitete Protokoll, weil es robust und effektiv ist. Wir wissen zum Beispiel, dass nur wenige Zuschauer während eines Streams zu einer Website zurückkehren, wenn sie einen Videoausfall erleben. Die Verwendung eines weithin kompatiblen, anpassungsfähigen Protokolls wie HLS bietet den Zuschauern das bestmögliche Erlebnis.

Wir möchten auch erwähnen, dass HLS jetzt das Standard-Streaming-Protokoll bei Dacast ist.

Videoprotokolle für professionelles Live-Streaming

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es heute viele Videostreaming-Protokolle gibt, und viele davon können für das Live-Video-Streaming verwendet werden.

Wie bereits erwähnt, haben alle hier besprochenen Protokolle – RTMP, RTSP, MPEG-DASH, MSS, HDS und HLS – spezifische Anwendungsfälle für bestimmte Sendeanstalten. Wenn man jedoch alles in Betracht zieht, hat HLS die Nase vorn, vor allem in Bezug auf Codec-Kompatibilität, Kompatibilität mit allen Geräten, native Unterstützung für HTML5-Videoplayer und Streaming-Kapazität mit adaptiver Bitrate.

Unsere Empfehlung ist einfach: Im Moment sollten fast alle Broadcaster das HLS-Videostreaming-Protokoll verwenden.

Natürlich können einige Benutzer andere Protokolle für ihre Bedürfnisse besser finden. Aber egal, ob Sie Live-Videos auf Ihrer Website streamen, Sportveranstaltungen live übertragen oder professionelle Veranstaltungen und Versammlungen live senden möchten, HLS ist im Allgemeinen die beste Lösung.

Mal sehen, MPEG-DASH ist eine aufstrebende Option. Achten Sie auf die zunehmende Verbreitung dieses Stream-Protokolls in naher Zukunft.

Abschluss

Obwohl Streaming-Protokolle und die dazugehörige Technologie etwas komplex sind, lassen sie sich leicht verstehen, wenn man sie in kleinere, leicht verdauliche Ideen aufteilt.

Wir hoffen, dass dieser Beitrag dazu beigetragen hat, den Zweck von Video-Streaming-Protokollen und die Beziehung zwischen Video-Streaming-Protokoll, Codec und Container-Format zu klären. Wir hoffen, dass Sie nun in der Lage sind, das richtige Protokoll für Ihre Bedürfnisse auszuwählen und zu verwenden.

Um HLS-Streaming auf der Dacast-Plattform zu testen, laden wir Sie ein, sich für unsere kostenlose 30-Tage-Testversion zu registrieren. Auf diese Weise können Sie sich mit den Funktionen vertraut machen, bevor Sie sich verpflichten/

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