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Streaming mit UPnP/DLNA im Heimnetz

16.08.2015 | 09:33 Uhr |

„Streaming“ oder „Medien- Streaming“ ist seit Jahren ein Modebegriff, der schwammigmehrdeutig überstrapaziert wurde. Dieser Beitrag soll die Dinge zurechtrücken und die Tatsachen mit den praktischen Vor- und Nachteilen darstellen.

Es gibt ein Streaming von Audio- und Videomedien, das als unverzichtbare und fundamentale Technik aus Internet und Heimnetz nicht wegzudenken ist. Es gibt ferner Standardisierungsansätze wie Universal Plug and Play (UPnP), Airplay und Digital Living Network Alliance (DLNA), die solches Streaming möglichst einfach und benutzerfreundlich umsetzen will. Dabei geht es um Vereinfachungen, die einerseits die Konvergenz von klassischer PC- und Netzwerktechnik mit der Unterhaltungselektronik berücksichtigen, andererseits eine Zielgruppe bedienen sollen, die als Medienkonsument keine oder geringe technische Kenntnisse mitbringt. Streaming ist fundamental, Streaming mit UPnP/DLNA ein optionaler, sekundärer Schritt.

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Was ist Streaming?

Medien-Streaming ist eine Server-Client-Netzwerktechnik, die durch begrenzte Bandbreiten im Netzwerk entscheidend angeschoben wurde: Im Kern geht es darum, dass eine Audiooder Videodatei am Abspielgerät (Streaming-Client, Renderer) nicht insgesamt geladen wird, sondern dort in einem beständigen Fluss kleiner Datenpakete ankommt. Die Übertragung der Pakete erfolgt über das Netzwerk (LAN oder Internet), und Lieferant dieser Pakete ist der Streaming-Server. Streaming hat den entscheidenden Vorteil, dass die Wiedergabe trotz der typischerweise sehr großen Datenmengen sofort starten kann. Videos aus dem Web oder Videos on Demand sind bei begrenzter Bandbreite überhaupt nicht anders realisierbar. Außerdem gewährleistet solches Streaming etwa für Online-Videotheken, dass das Client-Gerät immer nur einige temporäre Daten erhält, aber eben nicht das komplette Medienobjekt. Damit der Datenfluss nicht durch kleine Aussetzer auf der Server- oder Client-Seite ins Stocken kommt, nutzt das Medien-Streaming immer einen Datenpuffer, dessen Größe oft am Client variabel einstellbar ist.

Als Streaming-Server und Lieferant dient im Internet ein Webserver, im lokalen Netz ein PC, ein NAS-Gerät oder ein Mini-Server der Sorte Raspberry Pi . Als Client kommen im Prinzip alle netzwerkfähigen Geräte und Betriebssysteme in Betracht, die einen Windows Media Player , den VLC oder einen vergleichbaren Mediaplayer an Bord haben.

Ein UPnP-Server: Das Mediencenter Kodi (XBMC) wird dieser Server-Rolle gerecht und kann auch umfangreiche Sammlungen per UPnP im Netzwerk anbieten.
Vergrößern Ein UPnP-Server: Das Mediencenter Kodi (XBMC) wird dieser Server-Rolle gerecht und kann auch umfangreiche Sammlungen per UPnP im Netzwerk anbieten.

Einzige technische Hürde ist der Durchsatz der Internet-Verbindung und/oder des lokalen Netzwerks: Unkritisch sind Audio-Streams (Musik), die selbst bei hoher Qualität nur Pakete im KBit/s-Bereich fordern. Bei Filmen in Divxbis HD-Qualität reichen die Anforderungen von drei bis 30 MBit/s (also maximal vier MB pro Sekunde). Bis zu 40 MBit/s (etwa fünf MB pro Sekunde) benötigen die Streaming-Häppchen bei Blu-ray-Filmen. Im lokalen Netzwerk sind die anspruchsvollsten dieser Anforderungen mit verkabeltem Fast Ethernet (100 MBit/s) und mit Powerline noch gut erfüllbar, während WLAN je nach Funkstärke eventuell bereits an seine Grenzen stößt.

Server von Internetvideos reagieren auf die errechnete Bandbreite der Internetverbindung und liefern die Streams in unterschiedlicher Qualität aus. Für Internetvideos mit geringer Bitrate und mäßiger Qualität genügen zehn MBit/s, womit auch Clients mit durchschnittlichen Verbindungen ein ruckelfreies Resultat erhalten.

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Heimnetz-Streaming mit UPnP und DLNA

Um Medien im Heimnetz zu streamen, genügen klassische Netzfreigaben – jedenfalls solange intelligente Geräte wie PCs oder Tablets als Abspielgeräte dienen. Wenn ein Netzwerkgerät Dateizugriff auf eine Mediendatei besitzt, dann kann ein Mediaplayer diese Mediendatei in Streaming-Manier wiedergeben, ohne sie vorher auf das Netzwerkgerät kopieren zu müssen. Trotzdem hat die klassische Netzfreigabe gewisse Nachteile, die das ursprünglich von Microsoft entwickelte UPnP und das darauf basierende DLNA beseitigen wollen:

• Die Konfiguration eines – und sei es noch so einfachen – Netzwerk-Servers setzt grundlegende Kenntnisse der Benutzer- und Rechteverwaltung voraus, die in Zeiten der Konvergenz nicht mehr selbstverständlich sind.

• Abspielgeräte der Unterhaltungselektronik wie Smart-TVs oder AV-Receiver besitzen keine Betriebssysteme, die mit Windows- oder Samba-Freigaben umgehen könnten.

• Die klassische Datenfreigabe ist für die Aufgabe der Streaming-Wiedergabe sowohl zu großzügig wie andererseits zu minimalistisch. Sie schließt das komplette Kopieren oder – bei Schreibzugriff – sogar das Ändern der Mediendatei mit ein, was hier weder erforderlich noch wünschenswert ist. Sie zeigt andererseits nur die Dateiattribute, aber nicht die Medienattribute wie Interpret, Erscheinungsjahr oder Cover. Diese Medienattribute sind nicht auf Dateisystemebene enthalten, sondern in Metadaten (Tags) innerhalb der Mediendatei.

Ein UPnP-Client: Der VLC-Player erkennt UPnP-Server im Netz. Er ist ein optimaler Wiedergabe-Client, weil er sämtliche Codecs mitbringt und somit alles abspielt.
Vergrößern Ein UPnP-Client: Der VLC-Player erkennt UPnP-Server im Netz. Er ist ein optimaler Wiedergabe-Client, weil er sämtliche Codecs mitbringt und somit alles abspielt.

UPnP und das enger gefasste, auf Mindeststandards zielende DLNA sollen alle diese Nachteile ausräumen: Ein UPnP-Server ist darauf spezialisiert, Mediensammlungen auf Metadaten hin zu durchsuchen und diese in einer Datenbank zu sammeln. Er bietet den Bestand automatisch in medientypischen Kategorien an (Interpret, Album, Jahr, Genre). UPnP-fähige Clients suchen automatisch nach UPnP-Servern im gleichen Netzwerk, finden diese schnell und zuverlässig und rufen (oft weniger schnell) die Medienbibliothek des UPnP-Servers ab. Der UPnP-Client benötigt keine Anmeldung beim Server und hat keine Zugriffsrechte. Daher können auch weniger intelligente Smart-TVs oder UPnP-fähige Receiver die Medien des Servers nutzen. Stichwort für diese Fähigkeit ist „DLNA-certified“.

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UPnP/DLNA in der Praxis

UPnP/DLNA funktioniert. Im Prinzip. Aber im Detail gibt es dann doch Probleme, und die sind oft gravierend:

• Smart-TVs-Geräte oder Tablets spielen keineswegs alle Formate ab. Der DLNA-Standard schreibt derzeit lediglich die Formate JPEG (Fotos), LPCM (Audio) und MPEG-2 (Video) verbindlich vor. Selbst wenn ein TV-Gerät laut Datenblatt darüber hinaus Divx, MKV oder H.264 beherrscht, heißt das noch nicht, dass sich diese Formate auch per UPnP/DLNA wiedergeben lassen. Meldungen wie „Format wird nicht unterstützt“ sind nicht selten.

• Die Qualität der Server-Datenbank und damit die Vollständigkeit der angebotenen Medien hängt stark davon ab, wie homogen Ihre Mediendaten sind. Wer Medien ausschließlich bei einem einzigen Store einkauft, wird keine Probleme haben. Bei heterogenen Sammlungen mit fehlenden und falschen Metadaten wird ein UPnP-Server viele Medien nicht oder unter falschen Kategorien anbieten. Dafür kann die Technik nichts. Aber eine einfache Ordnerstruktur auf Dateiebene behebt das Problem weit einfacher als die Korrektur der Metadaten.

• Bei großen Mediensammlungen, wo eine präzise Datenbank für die Suche der Medien besonders wichtig wird, gibt es zwei Ärgernisse: So mancher selbst ernannte UPnP-Server ist schlicht nicht in der Lage, die Menge der Metadaten generell oder in angemessener Zeit zu verarbeiten. Kleine NAS-Geräte sind da ebenso schnell überfordert wie ein Windows Media Player. Relativ robust zeigen sich hier nur Kodi/XBMC und Apples iTunes. Das zweite Problem ergibt sich am Client: Smart-TVs reagieren mit bedenklichen Wartezeiten, bis sie die Kategorien einer umfangreichen Medienbibliothek anzeigen.

Unterm Strich ist UPnP-Streaming gewiss schicker, einfacher und überall dort, wo es problemlos funktioniert, eine gute Wahl. Bei großen Mediensammlungen aus unterschiedlichen Quellen spricht aber viel für die etwas anstrengendere Netzwerkfreigabe auf Dateiebene. Um das TV-Gerät von dort zu beschicken, eignet sich ein direkt an HDMI angeschlossener PC, Barebone oder Platinenrechner. Wobei es dabei keine Rolle spielt, ob dieser TV-Zuspieler die Medien selbst anbietet oder von einer Netzfreigabe holt.

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