Videostreaming über drahtlose Netzwerke
- 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
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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 |
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. [...]
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832458393
Arbeit zitieren:
Roth, Markus August 2002: Videostreaming über drahtlose Netzwerke, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Wireless LAN, UMTS, GPRS, Windows Media, RealSystem



