4.6 Interessante Fragen und Antworten zu Streaming

Sobald man sich ein bisschen mehr mit Streaming auseinander setzt, erweitert sich das Ansichtsspektrum, und neue Fragen ergeben sich. Den meisten Technikern ist es ein Anliegen, die Performance zu verbessern. Häufig bietet eine Methode einen Vorteil, bringt dafür aber andere Nachteile ein. Mit der Zusammenstellung von ein paar Fragen und den Antworten dazu, soll mehr Klarheit zu Streaming geschaffen werden.

Häufig gestellten Fragen (FAQ):

• Ich möchte nicht für jeden Client einzeln Daten verschicken, weil dann am Server viele Datenströme abgeholt werden. Geht das?

  → Antwort: Multicast wäre hierfür eine Lösung (siehe Kapitel 4.6.2 Multicast). Für http-Streaming könnten Relay-Server verwendet werden (mehr dazu im Kapitel 'Streaming-Server bei Proton'.

• Ich würde gerne einstellen, dass ein paar Datenpakete auch verloren gehen dürfen, damit es zu keinen Audio-Unterbrechungen kommt. Ist das möglich?

  → Antwort: Ja. Das ist ausschließlich mit der Verwendung von UDP möglich. Mit TCP müssen alle Pakete übermittelt und bestätigt werden. Mehr Details siehe Kapitel 4.4.3 TCP versus UDP

• Biete ich besser Streams mit kleineren Bitraten an meinem Server an? (Das ist eine reale Frage, die so vor kurzem beim Barix-Kundendienst eingegangen ist.)

  → Antwort: Dafür ist eine Abschätzung von der Bandbreite des Servers, maximal erwarteter Anzahl von Clients und der verwendeten Bitrate nötig. Details dazu im Kapitel 4.6.1 'Ist eine kleine oder große Bitrate für den Stream besser?'

• Welchen Codec soll ich verwenden?

  → Antwort: Opus, AAC+ oder 'Ogg Vorbis' sind effizienter in der Nutzung von psycho-akustischen Effekten und in der Daten-Kompression als MP3. Bei gleicher Qualität fallen weniger Daten an. Ein effizienter Codec ist vorzuziehen, wenn alle Komponenten damit kompatibel sind. Die Bandbreite und das versendete Datenvolumen wird so geschont.

4.6.1 Ist eine kleine oder große Bitrate für den Stream besser?

Viele Einsteiger und Technik-Interessierte verstehen nicht gleich an der Thematik, dass bei Internet-Radio ein Stream (vom Client) angefragt werden muss, bevor er übertragen wird. Der Server schickt nicht einfach so einen Stream ins Internet, sondern nur auf gezielte Anfragen (Push-Modus, TCP, http-Stream, Internet-Radio). Ein zweiter entscheidender Punkt, der sich daraus ergibt: pro Client-Anfrage wird auch genau ein Stream verschickt. Wenn 5 Clients den selben Stream anfragen, sendet der Server auch die 5-fache Datenmenge. Das muss bei Bandbreite-Überlegungen mit berücksichtigt werden!

„Manchmal spricht man nicht von Bandbreite, sondern von Übertragungsgeschwindigkeit. In der digitalen Welt ist das im Prinzip das gleiche.“¹ Eine höhere Bitrate des Streams bedeutet zwar bessere Qualität für den Hörgenuss, wirkt sich aber nachteilig für den Server aus, weil der dementsprechend mehr Daten verteilen muss (Übertragungsrate/ digitale Bandbreite).

Beispiel: Der Streaming-Server von Proton hatte bei einem Rekord 26 Ogg-Clients bedient (~80kbps mono) und 3 mp3-Streams (64kbps mono). Welche Datenmengen sind dabei zusammen gekommen?

26 Mal 80 kilobits pro Sekunde und 3 Mal 64kbps ergibt:

(26*80 + 3*64) kbps = 2'272 kbps; mit einer Tausender-Potenz von Kilo auf Mega gerechnet, ergibt das ein Daten-Upload des Servers (ins Internet) von 2,27 MegaBit pro Sekunde.

Eventuell wollten noch mehr Hörer einen Stream beziehen, wurden aber nicht mehr vom Server bedient, weil dieser überlastet war und die Bandbreite der Leitung (Datenvolumen) des Uploads nicht ausreichte.

Die Beantwortung der Frage „Ist eine kleine oder große Bitrate für den Stream besser?“ ist nur mit ein paar mehr Informationen gut zu beantworten. Schließlich muss ein Kompromiss gefunden werden zwischen Datenmenge und Hörqualität.

Kleinere Bitrate – Pro:

+ kleine Datenmenge

+ mehr Streams bei vorgegebener Bandbreite möglich

+ geringer Upload vom Server/ geringerer Download vom Client nötig

Kleinere Bitrate – Kontra:

- der Hörgenuss - ein starkes Gegenargument! Ist denn die Bitrate noch angenehm anzuhören? Typischer Standard ist heute: mp3, 128kbps, stereo; wobei das im Steigen ist und Richtung 192kbps geht.

4.6.2 Multicast

Um den Streaming-Server zu entlasten, kann Multicast als eine Lösung verwendet werden.

Dafür ist ein 'Switch' (der Netzwerk-Verteiler, der auf der OSI-Schicht 4 „Transport“ arbeitet^{2 3}) mit 'IGMP snooping' nötig.dass Er gibt den Stream an einen speziellen Adressbereich an jene Gruppe weiter, die „angemeldet“ ist. 'Switches', die kein 'IGMP snooping' können, geben den Stream an alle weiter (Broadcast). Das führt mitunter zu großen Datenmengen und verlangsamt das Netzwerk. Im Internet ist nur das klassische Client-Server-Prinzip möglich. In virtuellen Teilnetzen mit den passend ausgerüsteten Knotenpunkten, wie dem 'Multicast Backbone' (Mbone), kann die Übertragungstechnik von Multicast angewendet werden.⁴