Media Streaming mit DLNA und UPnP

Media Streaming mit DLNA und UPnP. Viele machen es, weniger wissen etwas darüber. In der folgenden Seminararbeit der Hochschule Aalen (Fakultät Elektronik und Informatik) wird dieses Thema näher beleuchtet. 


Zusammenfassung

Diese Seminararbeit beschäftigt sich mit dem Thema: “Media Streaming mit DLNA und UPnP“. Zum einen wird auf theoretische Dinge eingegangen, was DLNA und UPnP überhaupt sind, zum anderen werden auch Themen rund um das Media Streaming behandelt. Hierbei wurde sehr viel Wert auf eine praktische Umsetzung gelegt. Somit ist diese Seminararbeit ein praktischer Leitfaden für jedermann.

1 Einleitung

Media-Streaming ist in unserer heutigen Zeit wohl kaum noch wegzudenken. Kein anderes Medium hat in den letzten Jahren so viel Zuwachs erfahren wie das Mediastreaming.
Stellen Sie sich vor, Dienste wie YouTube oder myVideo würden einem im World Wide Web nicht jeden Tag zur Verfügung stehen. Wieviele Informationen oder wieviel Unterhaltung würde uns verloren gehen? Oder stellen Sie sich vor, Sie hätten keine Möglichkeiten sich während dem Surfen an einem Webradio oder an Diensten wie LastFM 3 zu bedienen. Aber nicht nur Webradios oder die oben genannten Videoplattformen sind in unserer heutigen Zeit gefragter als je zuvor, auch Livestreams wie Übetragungen von Sportereignissen oder Wettercams sind mittlerweile im Internet allgegenwärtig und für jeden zugänglich.

Aber nicht nur im World Wide Web allein hat Media Streaming großen Zuwachs erfahren, auch für die Unterhaltungselektronik im Eigenheim wird Mediastreaming mit großer Beliebtheit eingesetzt; ob nun Videos oder Bilder einfach und unkompliziert auf den eigenen Fernseher zu streamen oder Musik auf Wiedergabegeräten im ganzen Haus. Doch auch in verschiedensten Firmen zu unterschiedlichen Zwecken wie Werbung oder Videokonferenzen, wird Media-Streaming erfolgreich eingesetzt. Nicht zu vergessen in wie vielen Schulen es heute eingesetzt wird, sei es für Schüler, die aus diversen Gründen am Unterricht nicht teilnehmen können oder um den Unterricht attraktiver, interaktiver oder einfacher zu gestalten. Media-Streaming wird, wie man sieht, in vielen unterschiedlichen Sparten des alltäglichen Lebens eingesetzt. Obwohl es beinahe jeder nutzt, wissen dennoch die meisten Nutzer nicht viel darüber.

1.1 Aufgabenstellung

Im Sinne unserer Seminararbeit haben wir uns intensiv mit dem Thema ”Media Streaming mit DLNA und UPnP“ beschäftigt, worauf auch unser Hauptaugenmerk liegt.
Wir wollen dem Leser einen Einblick in das weite Themengebiet des Media Streamings verschaffen. Wichtig ist uns vor allem eine praxisnahe und deutliche Beschreibung unserer Vorgehensweise in den praktischen Versuchen. Anhand von konkreten und einfachen Beispielen wird das Thema anschaulich beschrieben und soll das Interesse des Lesers wecken, sich selbst daran zu versuchen. Diese Seminararbeit richtet sich somit an jeden Leser, der sich für Media Streaming interessiert und gern mehr darüber erfahren möchte.

1.2 Motivation

Das interessante Gebiet des Media Streamings ermöglicht den Nutzern viele Möglichkeiten. Viele benutzen es ohne erkannt zu haben, welches Potential dahinter steckt. Weiter besteht das Problem, dass es für einen Laien beinahe unmöglich scheint, in unserer heutigen Zeit der Produktvielfalt und dem ”Logosalat“ auf dem Markt sich überhaupt noch auszukennen und zurecht zu finden. Erst recht, wenn es dazu noch die verschiedensten Umsetzungen gibt, die nicht ohne weiteres von jedermann genutzt werden können. Daher auch die Idee der Digital Living Network Alliance (DLNA) und des Universal Plug and Play Forums (UPnP Forum), deren Sinn wir in unserer Seminararbeit auch näher erläutern und erklären wollen. Die Idee der Nutzbarkeit, Einfachheit und Standardisierung stehen hier ganz klar im Vordergrund. Einfachheit und Nutzbarkeit des Media Streamings sollen deshalb auch in unserer Seminararbeit an erster Stelle stehen und dem Leser den Einstieg und den praktischen Bezug erleichtern. So haben wir in unserer Seminararbeit und dem damit verbundenen Einsatz von diversen Hilfsmitteln sehr auf den Einsatz von quelloffener Software gesetzt. Außer der Einfachheit war es uns an dieser Stelle wichtig dem Leser die Möglichkeit zu lassen, jeden unserer Schritte nachvollziehen zu können.

1.3 Wissenswertes vorab

Die theoretischen Grundlagen unseres Themas beziehen sich größtenteils auf das Verständnis der von der DLNA und dem UPnP Forum festgelegten Standards. Außerdem spielen viele grundsätzliche Dinge wie das Verständnis moderner Netzwerke oder dem Internet eine wichtige Rolle bei diesem Thema. Wir versuchen dem Leser eine fachliche Darstellung zu bieten und legen Wert darauf, diese auch korrekt zu erklären. Diverse Grundlagen sind zum einen in [KuRo01] und in [SchMa01] nachzulesen, wobei sich die Literatur auch gut zur Vertiefung eignet. Für das Nachschlagen verschiedenster Begrifflichkeiten im Bereich der Netzwerktechnik haben wir sehr stark auf [SE01] gesetzt.

2 Media Streaming - eine thematische Einführung

An dieser Stelle erscheint es uns wichtig, dem Leser die verschiedensten Arten des Media Streamings und dessen technische Umsetzung, also auch die oben (in Abschnitt
1) erwähnten Video- oder Audio-Streaming Plattformen, zumindest kurz zu erläutern. Hierzu ist es aber notwendig, dem Leser einen kurzen Überblick über das Media Streaming und andere für das Verständnis notwendige Begrifflichkeiten zu geben. Es gibt verschiedenste Bezeichnungen für die Formate von Medien und deren Inhalt,
sowie auch deren Nutzung. Da wären zum einen Continous Media, was zeitabhängige Medien wie Audio- und Videodateien sind, zum anderen Diskrete Media, also zeitunabhängige Medien wie Texte oder Grafiken. Der Begriff Media Streaming bedeutet nichts anderes, als dass die Wiedergabe von Inhalten der Medien vom Client dann schon begonnen wird, wenn genügend Daten vorliegen, um dies zu ermöglichen. Der Client setzt diesen Vorgang, die Wiedergabe des Inhalts, kontinuierlich fort. Dies wird auch ”streamen“ genannt. Non-Streaming Media hingegen heißt, dass die Wiedergabe erst dann beginnt, wenn alle Daten beim Client vorliegen. (Nachzulesen in [SE01] auf Seite 478 bis 479)

Streaming Mindmap

 

Abbildung 1: Streaming Mindmap

Media Streaming kann also als ein Oberbegriff für Video- oder Audio-Streaming angesehen werden. Technisch umgesetzt gibt es einen Server, der Daten zur Verfügung stellt, welcher wie in einer Art Peer-to-Peer Verbindung4 (P2P) auf der anderen Seite mit einem Client kommuniziert, der diese Daten abfragt und zeitgleich weiterverarbeitet wie beispielsweise den Inhalt auf einem Endgerät wiedergibt. Der Aufbau des Netzes kann sowohl dem Client-Server Modell sowie auch dem Peer-to-Peer Modell nachempfunden werden. ( [RRZN01] Kapitel 2, Seite 11.) Die Besonderheit besteht darin, dass jeder Benutzer individuell für sich Daten anfordern kann. Media Streaming ist somit nicht als eine Art des Rundfunks zu verstehen, da bei diesem eine Vielzahl von Endgeräten den Sender empfangen können.
Frühere Vorläufer des heutigen Multimediastreamings gab es erstmals in den 1980ern. Als Massenmedium, wie wir es heute kennen, konnte sich das Media Streaming aufgrund der erforderlichen Leistung der Rechner und die Möglichkeit der größeren Daten übetragungsraten erst in den späten 90ern Jahren durchsetzen.
Ein weiteres Unterscheidungskriterium beim Streaming ist, ob nun Daten auf einem Server gespeichert (stored) vorliegen, oder just-in-time (live) übertragen werden. Hier gibt es grundsätzlich zwei zu unterscheidende Arten von Multimedia Streaming:


“On-demand-Streaming”

  • Daten werden vom Server über Netzwerk an Client übertragen
  • Wiedergabe während der Übertragung
  • Zwischenpuffer für lückenlose Wiedergabe
  • Vor- und Zurückspulen, sowie pausieren möglich
  • Verwendete Protokolle sind HTTP oder FTP

”Live-Streaming”

  • Die Wiedergabe erfolgt in Echtzeit
  • Verwendete Protokolle sind RTP, RTCP und RTSP

Beide Prinzipien finden heutzutage in vielen Bereichen ihre Anwendung. Während bspw. Online-Videotheken einen ”On-demand-Streaming“ Service anbieten, findet ”Live-Streaming“ zumeist in Videokonferenzen oder bei der Übertragung von Musikevents seine Anwendung.

 

Komplette Dokumentation im PDF-Dokument

Media Streaming DLNA UPnP

 

Hochschule Aalen

Grundseminar

Fakultät Elektronik und Informatik

Betreuer: Prof. Dr. Winfried Bantel
Raffaele Termite - Christian Silfang - Dominic Jordan

Sommersemester 2011