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MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming über HTTP) ist einer der adaptiven Streaming-Standards, die für die Bereitstellung von Videostreams an Benutzer auf verschiedenen Plattformen durch einen gemeinsamen und einheitlichen Standard eingeführt wurden.

Eine kurze Geschichte des Streamings

Um ein Video online ansehen zu können, war es in der Vergangenheit notwendig, eine Videodatei vollständig herunterzuladen, was zu einer zu großen Verzögerung bei der Anzeige der Videoinhalte führte. Daraus entstand die Idee des Streaming.
Beim Streaming ermöglicht die Aufteilung der Videodateien in kleinere Segmente, dass Benutzer mit der Wiedergabe des Videos beginnen können, ohne die gesamte Datei herunterladen zu müssen. Die restlichen Segmente der Datei werden dann schrittweise heruntergeladen, wenn die Datei wiedergegeben wird. Dadurch wird die Verzögerung zu Beginn des Streamings minimiert.
Zwischen 1990 und 2000 wurden die meisten Internet-Streams über das User Datagram Protocol (UDP) an Endbenutzer verteilt. Dies führte zu einigen Problemen wie dem Verlust von Paketen während der Übertragung und der Blockade von UDP-Paketen durch Firewalls.
Diese Nachteile führten 2002 zur Einführung der Streaming-Technologien Adaptive Bitrate (ABR) Diese Technologien nutzen HTTP und TCP (Transmission Control Protocol), um die Videoinhalte an die Endbenutzer zu liefern, wodurch zwei große Probleme gelöst werden:

  • Die Notwendigkeit eines separaten Streamservers
  • Paketverlust und Paketblockade durch Firewalls

HDS, HLS und Microsoft Smooth Streaming sind drei ABR-Streaming-Technologien, die jeweils von verschiedenen Unternehmen eingeführt wurden. Diese Technologien verwenden spezifische Methoden und Formate für das Streaming. Das bedeutet, dass eine Vorrichtung das entsprechende Protokoll unterstützen sollte, um Streams über jedes dieser Verfahren zu empfangen. Beispielsweise unterstützen einige Plattformen nur HDS und andere nur HLS. Daraus entstand die Idee, eine Standardmethode zu entwickeln, die alle Plattformen unabhängig vom Typ unterstützt.

Im Jahr 2009 hat MPEG erstmals die Einführung eines Standardprojektes für HTTP-Streaming angekündigt. Zwei Jahre später entwickelte MPEG das Projekt in Zusammenarbeit mit bestimmten Standardgruppen wie dem Third Generation Partnership Project (3GPP) und verschiedenen Unternehmen wie Microsoft und Netflix. Schließlich führte ihre umfangreiche Zusammenarbeit zur Einführung von MPEG-DASH im Jahr 2012.

MPEG-DASH: Struktur und Leistung

Wie bei anderen adaptiven Streaming-Techniken werden in MPEG-DASH verschiedene Versionen einer Videodatei mit unterschiedlichen Auflösungen erzeugt. Dann wird jede dieser verschiedenen Versionen in kleinere Teile unterteilt, die als Segmente bezeichnet werden. Die Details dieser verschiedenen Versionen werden in einer Datei namens Media Presentation Description (MPD) gespeichert. Die folgende Abbildung zeigt verschiedene Komponenten der MPEG-DASH-Technik:

Media Presentationon HTTP ServerDASH ClientSegmentMedia Presentation DescriptionResources Located by HTTP-URLsHTTP/1.1DASH Control EngineMedia EnginesHTTP Access ClientOn-time HTTPRequests to Segments

Wenn ein Videostream wiedergegeben wird, wird die MPD-Datei mit dem Player des Benutzers heruntergeladen. Der Player analysiert den Dateiinhalt, um eine geeignete Version herunterzuladen, die der Internetverbindung entspricht, und beginnt dann mit der Wiedergabe. Wenn sich während der Wiedergabe der Datei Änderungen in der Bandbreite ergeben, wechselt der Player auf die Version, die dem neuen Status entspricht, und vermeidet das Anhalten des Videos.

Die MPD-Datei hat eine hierarchische Struktur. Mit anderen Worten, eine MPD-Datei besteht aus einem oder mehreren Zeiträumen, von denen jeder Informationen über verschiedene Videoinhalte wie verschiedene Codecs, Audiodateien verschiedener Sprachen (falls vorhanden) und Untertitel enthält. Diese verschiedenen Komponenten werden in AdaptationSets platziert. Jede Periode kann aus einem oder mehreren AdaptationSets bestehen, die zur Gruppierung verschiedener und relevanter Komponenten verwendet werden. So befinden sich beispielsweise die Komponenten desselben Codecs, derselben Sprache, derselben Bitrate usw. in einem AdaptationSet. Jedes AdaptationSet enthält Darstellungen mit unterschiedlichen Bitraten für den jeweiligen Inhalt. Das Vorhandensein nur einer Darstellung reicht aus, um den Videoinhalt wiederzugeben, jedoch hilft das Vorhandensein verschiedener Darstellungen dem Player, das Streaming fortzusetzen, indem er auf andere Versionen wechselt, falls Änderungen wie z.B. eine Verringerung der Bandbreite auftreten. Gleichzeitig wird jede Darstellung in einige wenige Segmente gleicher Länge (in Bezug auf die Dauer) unterteilt. Die folgende Abbildung zeigt das grafische Schema dieser hierarchischen Struktur.

PeriodPeriodMPDAdaptation Setid =as-1Adaptation Setid=as-2Adaptation Setid=as-nSubsetid=ss-1Subsetid=ss-2Representation100 KbitPeriodRepresentation100 KbitRepresentation200 KbitAdaptation SetContainsid=as-1Containsid=as-4SubsetInit Segmenturl=arvanlive.com/segment-1.mp4Segmenturl=arvanlive.com/segment-2.mp4Segmenturl=arvanlive.com/segment-3.mp4Representation

ArvanCloud und volle Kompatibilität mit MPEG-DASH

ArvanCloud ist vollständig kompatibel mit MPEG-DASH und beseitigt alle Bedenken hinsichtlich der Inkompatibilität mit Videostreams auf verschiedenen Plattformen, da DASH ein unabhängiger Codec aller Technologien und Standards ist. So werden MPEG-DASH-Streams auf allen Geräten integriert unterstützt, um technische Komplexität und Kosten zu reduzieren.

 
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