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Videostreaming über drahtlose Netzwerke

Videostreaming über drahtlose Netzwerke
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Markus Roth
  • Abgabedatum: August 2002
  • Umfang: 118 Seiten
  • Dateigröße: 2,2 MB
  • Note: 2,0
  • Institution / Hochschule: Hochschule Mittweida (FH) Deutschland
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-5839-3
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-5839-3 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-5839-3 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Roth, Markus August 2002: Videostreaming über drahtlose Netzwerke, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Wireless LAN, UMTS, GPRS, Windows Media, RealSystem

Diplomarbeit von Markus Roth

Einleitung:

Die Video- und Audio Streaming Verfahren bieten die Möglichkeit, Video und Audio Inhalte auch über drahtlose Netzwerke zu verteilen. Ziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung der Bereitstellung eines Unicast bzw. Multicast „Videostreaming Dienstes“ über drahtlose Netzwerke. Es werden die technischen Grundlagen der Streaming Technologie, die Systeme RealSystem und Windows Media erläutert und die speziellen technischen Anforderungen des Videostreamings in drahtlosen lokalen Netzwerken (Wireless LANs) und mobilen GPRS und UMTS Netzen dargestellt.

Basierend auf den Demonstrationssystemen, werden die notwendigen Untersuchungen durchgeführt, um für die jeweilig zur Verfügung stehenden Datenraten der Übertragungskanäle WLAN, GPRS und UMTS die jeweiligen optimalen Parameter für die Übertragung darzustellen.

Inhaltsverzeichnis:

Abbildungsverzeichnis 1
Abkürzungsverzeichnis 3
1. Streaming Media 5
1.1 Datentransport im Internet 5
1.2 Übertragung von Video- und Audiodaten 6
1.3 Live und On Demand 7
2. Übertragungsbandbreite 8
2.1 Zugangsnetze 10
2.1.1 Drahtgebundene Zugangsnetze 10
2.1.1.1 ISDN 10
2.1.1.2 XDSL 10
2.1.2 Drahtlose Zugangsnetze 11
2.1.2.1 HSCSD 11
2.1.2.2 GPRS 11
2.1.2.3 UMTS 12
2.1.2.4 WLAN 13
2.1.3 Übersicht: Datenraten der Zugangsnetze 14
2.2 Unicast Übertragung 15
2.3 Multicast Übertragung 16
2.4 Splitter und Cache-Server 17
2.5 Quality of Service 18
2.6 Surestream/ Multibit 20
3. Übertragungsprotokolle 21
3.1 OSI-Referenzmodell 22
3.2 Internet Protokoll (IP) 22
3.3 Transportprotokolle 23
3.3.1 TCP 23
3.3.2 UDP 24
3.4 Streaming Media Protokolle 25
3.4.1 RTP und RTCP 25
3.4.2 RTSP 26
4. Videokompression 27
4.1 Unkomprimierte Videodaten 27
4.2 Datenkompression 27
4.3 Videocodecs 29
4.3.1 MPEG-4 29
4.3.2 Windows Media Videocodecs 31
4.3.3 RealSystem Videocodecs 33
5. Microsoft Windows Media Technologies 35
5.1 Microsoft Streaming Protokolle 35
5.2 Windows Media Encoder 37
5.2.1 Einrichten der Audio- und Videoquellen 38
5.2.2 Bearbeiten und erstellen von Profilen 39
5.3 Windows Media Server 45
5.3.1 Unicastveröffentlichungspunkt 46
5.3.2 Multicaststation 46
5.3.3 ASX-Ankündigungsdatei 47
6. RealSystem 48
6.1 Protokolle und Kanäle 48
6.2 RealProducer Plus 49
6.2.1 Quellmaterial und Ziel 49
6.2.2 Konfiguration des Mediastreams 51
6.3 RealServer 55
6.3.1 Mount Points 56
6.3.2 Multicasting und Splitting des RealSystems 57
6.3.3 RAM-Dateien 58
7. VideostreamingDemonstrationsysteme 59
7.1 WLAN Demonstrator 59
7.2 GPRS Demonstrator 60
8. Videostreaming Tests 61
8.1 Framerate – Bildqualität 63
8.1.1 WLAN 64
8.1.2 UMTS 66
8.1.3 GPRS 67
8.2 Reale Bitraten und Protokoll-Overhead 67
8.2.1 Windows Media 68
8.2.1.1 WLAN 69
8.2.1.2 UMTS 69
8.2.1.3 GPRS 69
8.2.2 RealSystem 70
8.2.2.1 WLAN 70
8.2.2.2 UMTS 71
8.2.2.3 GPRS 71
8.3 Datenrate bei GPRS 74
8.4 Vergleich WM und Real bei 35 Kbit/s 76
8.5 Pocket PC „Compaq iPAQ“ 78
8.6 Fazit 80
A. Anlagen 82
A.1 Auflistung der Hard- und Software 82
A.2 Parameter Profile und Messergebnisse 83
A.3 Scripttypen bei Windows Media 107
A.4 ASX-Dateien 108
A.5 Referenzierungvon Realmedia Inhalten 109
Literaturverzeichnis 110

Automatisiert erstellter Textauszug:

5.2.2 Bearbeiten und erstellen von Profilen Das Profil einer Encoding-Session enthält zahlreiche Eigenschaften, die den Kompressionsfaktor, die Anzahl und Bandbreite der unterschiedlichen Zielgruppen, die zu verwendenden Audio- und Videocodecs, die Framerate und den Abstand der Keyframes festlegt. Alle relevanten Informationen einer Encoding Session werden in einem Profil gespeichert. Zahlreiche Profile sind standardmäßig im Windows Media Encoder enthalten, die im Gegensatz zu benutzerdefinierten Profilen nicht gelöscht werden können. Soll ein Standardprofil bearbeitet werden, muss dies zuerst dupliziert werden. Zum Erstellen von benutzerdefinierten Profilen erfolgt zuerst die Eingabe allgemeiner Profilinformationen zum Profilnamen und eine ausführlichere Beschreibung, um die spätere Wiederverwendung zu vereinfachen. Es können die zu verwendeten Quelltypen (Audio, Video, Script) angegeben werden, wobei sich die Option Audio nicht deaktivieren lässt, da das Encodieren von Videostreams ohne Audio nicht möglich ist. [...]

Zusätzlich zu den Audio- und Videoquellen können Scripts in eine Codierungssession eingebunden werden. Diese werden während der laufenden Codierung direkt im Skriptausschnitt eingegeben (siehe Abb. 5.1). Fügt man Scriptbefehle in einen Windows Media Stream ein, werden diese als Teil des Datenstroms auf einer eigenen Spur gespeichert. Scriptbefehle veranlassen den Player zu einem bestimmten Zeitpunkt der Wiedergabe bestimmte Aktionen auszuführen. Der Encoder unterstützt drei Arten von Skripttypen; Titel, URLs und benutzerdefinierte Scriptbefehle. (Erläuterung der Scripttypen siehe Anhang A.3) Die Kombination von Audio, Video und Scripts wird als Quellgruppe bezeichnet. Es können mehrere Quellgruppen angelegt werden, um während des Liveencodings zischen den verschiedenen Quellgruppen zu wechseln. [...]

5.1 Microsoft Streaming Protokolle Im Gegensatz zu RealNetworks setzt Microsoft bei der Übertragung von Streaming Media Inhalten auf eigenentwickelte Streaming Protokolle, welche die standardisierten Transportprotokolle UDP und TCP zur Datenübertragung nutzen. Die Kommunikation zwischen Server und Client bzw. zwischen Server und Encoder basieren auf den Microsoft spezifischen Streaming Protokollen MMS (Microsoft Media Server Protocol) und MSBD (Media Stream Broadcast Distribution Protocol). MMS wird zur Übertragung der Datenpakete und Steuerungsbefehle vom Server zum Client genutzt. MMS ist die Standardmethode der Verbindungsaufnahme mit dem Windows Media Unicast Service. Hierbei werden Steuerbefehle über TCP übermittelt, während vor Übertragung der Streamingdaten ein sogenannter „Protocol Rollover“ verwendet wird. Dieser versucht, die Datenpakete nacheinander über verschiedene Transportprotokolle zu senden. Zuerst wird versucht, eine Verbindung vom Server mit dem Client über MMSU (Microsoft Media Server Protocol/UDP) herzustellen. MMSU ist die Kombination aus dem MMSProtokoll und dem Transportprotokoll UDP (siehe Kapitel 3.3.2). Ist der Verbindungsaufbau über MSSU nicht erfolgreich, versucht der Server die Streamingdaten mittels MMST (Microsoft Media Server Protocol/TCP) zu übertragen. Dabei versucht der Server die Daten mit MMS zu senden, indem eine TCP-Verbindung aufgebaut wird. Schlagen die ersten zwei Versuche fehl, wird versucht, über HTTP zu streamen. Dies ist jedoch nur möglich, wenn serverseitig die Option „HTTP-Datenströme“ zur Übertragung aktiviert ist. Mit der HTTP-Ausstrahlung können Firewalls überwunden werden, da die meisten Firewalls HTTP-Datenströme durchlassen. Blockiert eine Firewall den Port den das MMS Protokoll verwendet, können Clients mittels HTTP-Übertragung die Streaming Media Inhalte empfangen. Der Nachteil allerdings ist eine schlechtere Verbindungsqualität, da HTTP nicht für Echtzeitübertragungen von Streaming Media Inhalten konzipiert wurde. [...]

Arbeit zitieren:
Roth, Markus August 2002: Videostreaming über drahtlose Netzwerke, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Wireless LAN, UMTS, GPRS, Windows Media, RealSystem

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