DESIGN - VIDEO (STREAMING)

 

Begriff

Streaming Media bezeichnet die gleichzeitige Übertragung und Wiedergabe von Video- und Audiodaten über ein Netzwerk. Den Vorgang der Datenübertragung selbst nennt man Streaming und übertragene („gestreamte“) Programme werden als Livestream oder kurz Stream bezeichnet. Streaming-Media, das über das WWW bzw. HTML angestoßen wurde, wird auch Webradio oder Web-TV genannt. Im Gegensatz zum Herunterladen („Download“) ist das Ziel beim Streaming nicht, eine Kopie der Medien beim Nutzer anzulegen, sondern die Medien direkt auszugeben, anschließend werden die Daten verworfen.

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 nicht dem Prinzip des Rundfunks entspricht (siehe auch Abschnitt Probleme), wo laut Rundfunkgesetz eine Aussendung an die Allgemeinheit erfolgen muss.

Geschichte

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.

Ende der 1980er Jahre wurden die 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 1990er Jahren waren größere Datenraten verfügbar, auch wurde der Zugang zum Internet erleichtert. Außerdem gab es Standardprotokolle 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. Erstmals standen Abrufdienste wie YouTube oder „Mediatheken“ einzelner Fernsehsender einem breiten Publikum zur Verfügung, es etablierte sich Livestreaming (Internetradio und -fernsehen), und vor allem im Unternehmensbereich entstanden mit Videokonferenzen und Videotelefonie weitere Anwendungsbereiche.

Inzwischen gibt es immer mehr Angebote und neue Streamingprotokolle wie das Microsoft Media Server Protocol (MMS) und das Real-Time Streaming Protocol (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 Webbrowser 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

3gp Flash Video Streaming Advanced Streaming Format (ASF) Audio Video Interleave (AVI) Flash Video (FLV) FLAC Matroska MP3 MP4 MPEG-Transportstrom Nullsoft Streaming Video Ogg (Vorbis, Theora) QuickTime RealMedia WebM Windows Media

Datenübertragungsrate

Typische Datenübertragungsraten der Ausgangsdaten sind: Audio: meist im Bereich zwei- bis dreistellige 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: 0,4–400 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 werden deshalb vor der Übertragung komprimiert. In den meisten Fällen wird eine verlustbehaftete Kompression verwendet, da nur so eine übertragbare Datenmenge pro Zeiteinheit erreicht werden kann.

Um unterschiedliche Laufzeiten der Datenpakete im Netz auszugleichen und damit verbundene Stockungen zu verhindern, wird im Mediaplayer 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.

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. Eine Zwischenpufferung für lückenlose Wiedergabe ist notwendig. Vor- Zurückspulen und Pausieren ist möglich. Protokolle: HTTP, FTP

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

Nutzerzahlen in Deutschland

Videostreaming

Laut einer Umfrage aus dem Jahr 2015 schauen 76 Prozent aller Deutschen ab 14 Jahre zumindest gelegentlich Videos per Stream, was einer Zahl von rund 42 Millionen Bundesbürgern entspricht.

Musikstreaming

Einer weiteren Umfrage aus dem Jahr 2015 zufolge hören 37 Prozent der Internetnutzer ab 14 Jahre in Deutschland Musik über Streaming-Dienste, was einer Zahl von 20 Millionen Bundesbürgern entspricht, etwa vier Fünftel davon regelmäßig bis täglich. Jedoch nur etwa ein Fünftel der Musik-Streaming-Hörer ist Nutzer eines kostenpflichtigen Musik-Streaming-Angebots.

Probleme

Während klassische Rundfunkdienste (Hörfunk, Fernsehen usw.) eine möglichst große Reichweite bei möglichst geringem Aufwand an Energie und anderen Ressourcen anstreben und die aktuelle, konkrete Zuschaueranzahl keinen (direkten) Einfluss auf die Kosten hat, werden Streaming-Media-Angebote mit wachsender Teilnehmerzahl (direkt) 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 Fußball-Bundesliga oder Popkonzerte) sogenannte Overlay-Netze genutzt, welche die zu übertragenden Daten netztopologisch betrachtet an vielen Orten gleichzeitig zur Verfügung stellen.

Die Bild- und Tonqualität kann oftmals eher niedrig ausfallen, um bei niedrigen Datenübertragungsraten von z. B. Mobilgeräten 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 Trailern) eher fraglich.

Diverse Inhalteanbieter setzen die Streaming-Technik auch mit dem Ziel ein, es selbst technisch versierten 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.

Der Wettbewerb auf dem Markt führt auch zu Nachteilen bei Kunden. So vertreibt Amazon seit 2015 keine Google Chromecast oder Apple TV Produkte mehr. Auf der anderen Seite lassen sich beim Google Chromecast keine Streaming-Verbindung mit Amazon Prime hergestellt werden - ob das an Google oder Amazon liegt ist jedoch nicht bekannt. In Deutschland kann daher nur über Umwege eine Verbindung mit Amazon Prime zwischen Chromecast und TV hergestellt werden.

Rechtliche Fragen

Beim Streaming werden die Daten nicht dauerhaft auf dem Gerät des Endnutzers gespeichert, es wird also keine bleibende Kopie angelegt und das Datenobjekt liegt zu keinem Zeitpunkt vollständig vor wie etwa beim Herunterladen in eine Datei. Nur so ist es überhaupt möglich, auf Endgeräten gestreamte Medien zu betrachten, die zu wenig Speicherplatz für das komplette Herunterladen der Datei besitzen, wie z. B. viele Smartphones oder einfache Tablets. Steht genug Speicherplatz zur Verfügung, so kann dies in manchen Fällen mit Hilfe von Zusatzsoftware vom Nutzer umgangen werden; viele Anbieter versuchen, dieses Speichern von Daten zu erschweren bzw. zu verhindern. Ob dieses Hindern oder andererseits das Speichern allerdings einen „Missbrauch“ der Streaming-Technik darstellten, ist strittig: Wenn die Daten etwa aus GEMA-Musikrepertoire bestehen, ist der Anbieter sogar dazu verpflichtet, ein Speichern möglichst zu unterbinden. Aus der Perspektive des Urhebers kann das Streaming 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 Musiksenders nur in dem Land erfolgt, in dem der Betreiber die Rechte gekauft hat. Die daraus resultierenden rechtlichen Probleme sind noch kaum diskutiert worden, und es gibt kaum Erfahrungswerte in Form von Urteilen oder Gesetzen.

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

Inzwischen hat die GEMA ein Vergütungsmodell für „Web-TV-Anbieter“ verabschiedet, das eine Staffelung je nach Musikanteil vorsieht. Wie in dem Formular beschrieben, ist Web-TV 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 Web-TV-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.

Im Juni 2014 entschied der EuGH, dass Streaming von der europäischen Urheberrechtsrichtlinie ausgenommen sei, denn die dabei auf den Computer geladenen Daten seien „vorübergehend, flüchtig oder begleitend und ein integraler und wesentlicher Teil eines technischen Verfahrens“. Das bloße Betrachten urheberrechtlich geschützter Werke im Webbrowser oder über einen Streaming-Client stellt demnach zunächst keinen Rechtsverstoß dar.Allerdings urteilte der EuGH ebenso, dass ein Rechtsverstoß vorliegen könnte, wenn der Stream aus einer offensichtlich rechtswidrigen Quelle gespeist wird. Das bloße Betrachten ist also nur dann kein Rechtsverstoß, wenn der Einsteller des Streams nicht selbst gegen Urheberrecht verstößt oder dies für den Betrachter zumindest nicht erkennbar ist.

Mit einer ab 2018 in Kraft tretenden neuen Verordnung des Europäischen Parlaments und des Europäischen Rates sollen Streaming-Abonnements in der gesamten Europäischen Union genutzt werden können. Ein Abonnement in einem EU-Land muss auch aus anderen EU-Ländern abrufbar sein – jedoch nur für „vorübergehende“ Auslandsaufenthalte. Um nicht im jeweiligen Ausland als lokaler Anbieter zu gelten, können Streamingdienste-Anbieter als Kontrollmechanismus wählen und festlegen, ob Kunden ihre Bezahl- und Steuerdaten, Post- und IP-Adresse ihres EU-Wohnsitzmitgliedsstaates angeben müssen beispielsweise zur Nutzung von Video-on-Demand-Angeboten.

ANHANG VIDEO-FORMATE (KEIN STREAMING)

Videoformate im Überblick

Die Vielzahl der digitalen Videoformate ist für den Nutzer manchmal verwirrend. Sie finden hier eine Übersicht der gängigsten Videoformate und deren Dateiendungen inklusive einer Kurzbeschreibung.

Die Auflistung folgt der derzeitigen Gängigkeit und Verbreitung der Formate.

WMV : Abkürzung für Windows Media Video *.wmv

Ein von Microsoft © entwickeltes Videoformat für Windows Betriebssysteme. Hohe Kompression mit guter Qualität, bedeutet, es sind relativ kleine Dateien und dennoch Filme mit guter Auflösung möglich.

MPEG I und II : Abgekürzung für Moving Pictures Experts Group *.mpg

Von einer Expertengruppe entwickeltes Videoformat mit standardisierten Komprimierungsverfahren. Die Vorteile von MPEG-Filmen sind die vergleichsweise kleinen Dateien bei dennoch guter Bildqualität. MPEG-II-Filme sind in der Praxis MPEG-I Filmen in Sachen Auflösung und Bildqualität überlegen.

MPEG IV : Abkürzung für Moving Pictures Experts Group *.mp4

Von einer Expertengruppe entwickeltes Videoformat mit standardisierten Komprimierungsverfahren. MPEG-IV-Filme sind noch einmal deutlich stärker und ohne erkennbaren Qualitätsverlust komprimiert - also sehr kleine Dateien bei sehr guter Auflösung. In der Praxis stellt MPEG-IV etwas höhere Anforderungen an die Rechnerleistung, da die stark komprimierten Daten beim Abspielen zuerst wieder "entpackt" werden müssen.

AVI : Abkürzung für Audio Video Interleaved *.avi

Ein ebenfalls von Mirosoft © entwickeltes Videoformat. Die Vorteile von AVI sind die weite Verbreitung bei Soft- und Hardware. Beinahe jedes Multimedia-Programm und nahezu alle DVD-Player sind in der Lage, dieses Format abzuspielen. Die Mehrzahl digitaler Fotokameras zeichnet Videos im AVI-Format auf. Der Nachteil ist aber nicht zu verleugnen: sehr hoher Speicherbedarf. Im Vergleich zu einer komprimierten WMV- oder MPEG-Datei wird ein bis zu 20fach höherer Speicherplatz benötigt.

MOV : Abkürzung für Movie *.mov

Die Videodateien des MOV-Typs basieren auf dem Quicktime-Standard von Apple ©. Die Quicktime-Filme sind weitgehend mit den Vor- und Nachteilen der MPEG-IV-Filme zu vergleichen: gute Filmqualität bei wenig Platzbedarf, allerdings höherer Anforderungen an die Leistung des Rechners. MOV-Dateien finden aufgrund ihrer Eigenschaften und Variabilität zumeist in semiprofessionellen und professionellen Bereichen Anwendung.

FLV : Abkürzung für Flash Video *.flv oder *.swf

Flash Video (FLV) ist ein von Adobe Systems entwickeltes Containerformat, das vorzugsweise für Internetübertragungen von Videoinhalten genutzt wird. Ein Abspielen der Videos erfordert den Adobe Flash Player ab Version 6 oder 7. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Flash-Video-Dateien in eine SWF-Datei einzubetten, so dass eine Videodatei relativ einfach in eine Internetseite integriert werden kann.

RM : Abkürzung für Real Media *.rm

Real-Media ist die Sammelbezeichnung für die Dateiformate des Software-Herstellers RealNetworks © . Insbesondere meint Real-Media das Audioformat Real-Audio und das Videoformat Real-Video. Mit Real-Video komprimierte Filme sind zwar verlustbehaftet, doch ist die Qualität von Real Video Dateien speziell bei hohen Komprimierungen vergleichsweise gut. Neueste Versionen sind von der Qualität vergleichbar mit MPEG-IV-Video.