Fernsehen aus dem Netzwerk

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FEATURE Selfmade IPTV

Fernsehen

aus dem

Netzwerk

Teil 2

• Aufbau eines Transport Streams

• Mit Multiplexer lassen sich

verschiedene TV-Programme auf

einen Transport Stream legen

• TS Reader bietet eine Multiplex-

Funktion

• bestimmte Linux-

Receiver verfügen über eine

Streamingfunktion

• nur sehr schnelles WLAN ist für

IPTV geeignet

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FEATURE Selfmade IPTV

Vitor Martins Augusto

Bei digitalen TV

Ausstrahlungen entspricht

jede Frequenz

einem Transponder.

In einem Transponder

finden mehrere

TV-Programme Platz,

die Anzahl hängt von

der Bildqualität jedes

einzelnen Programms

ab. Sollen besonders

viele Programme auf

einen Transponder

passen dann wird die

Bildauflösung reduziert

und gleichzeitig

erhöht man die

Kompressionsrate.

Das Ergebnis ist ein

Programm mit einer

geringeren Bandbreite

und entsprechend

schlechterer Bildqualität.

Dank der neuen HDTV Formaten,

die zum Beispiel von

DVB-S2, DVB-C2 oder DVB-

T2 genutzt wird, sind höhere

Bandbreiten pro Programm

möglich. Das bei diesen

HDTV Formaten genutzte

MPEG4-Verfahren ermöglicht

obendrein eine größere Komprimierung

als MPEG2, das

vorwiegend bei DVB-S, DVB-

C und DVB-T verwendet wird.

In jedem Fall handelt es

sich jedoch um einen kontinuierlichen

Datenstrom,

der eigentlich nur aus Nullen

und Einsen besteht. Wie

kann nun ein solcher Datenstrom

verschiedene Video-

und Audio-Träger zusammen

mit NIT, EPG, Videotext so

transportieren, dass die verschiedenen

Programme alle

simultan zur gleichen Zeit

zur Verfügung stehen? Ganz

einfach: in kleinen Zeitintervallen

werden die Daten

der jeweiligen Programme in

kleine Pakete zerstückelt und

jeweils hintereinander dem

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Transport Stream hinzugefügt.

Möchte man nun ein bestimmtes

TV-Programm dieses

Transponders anschauen

dann muss der Receiver die

jeweiligen zum Programm

passenden Datenpakete abfangen,

wieder zusammensetzen

und dann den sich

ergebenen Datenstrom darstellen.

Zwei Fachwörter die zu

diesem Thema oft gebraucht

werden sind:

- Multiplexer: Das Gerät,

das für die Erstellung des

Transport Streams verantwortlich

ist. Aus verschiedenen

eingehenden Datenströmen

werden jeweils kleine

Datenpakete erstellt und hintereinander

in den Transport

Stream verpackt.

1. TS Reader Pro zeigt rechts den kompletten Inhalt des Transport

Streams zusammen mit den jeweiligen PIDs. Im Settings-Menü

können die Streaming-Parameter definiert werden.

2. Im „PID Removal“ Feld können die PIDs angegeben werden, die

aus dem Transport Stream gefiltert werden sollen.

3. Im oberen Feld können die einzelnen Kanäle über

unterschiedliche IP/Ports gestreamt werden.

-


- De-Multiplexer: Das

Gerät, das die einzelnen

Streams aus dem Transport

Stream wieder herausführt

und als einzelne TV-Programme

zusammensetzt.

Will man ein eigenes IPTV

Netzwerk aufbauen dann

ist es vorteilhaft, einen De-

Multiplexer und einen Multiplexer

zur Verfügung zu haben,

denn sonst muss man

den empfangenen Transponder

komplett in das Netzwerk

einspeisen. Dies ist

meist nicht gewollt, denn ein

Transponder enthält oftmals

ungewünschte Programme,

die im Netzwerk unnötige

Bandbreite beanspruchen.

Eleganter ist es, diese ungewünschten

Programme herauszufiltern.

In TELE-audiovision Ausgabe

01-02/2013 haben wir

zum Beispiel den Desing

NDS3975 getestet. Dieser

Profi-Receiver enthält als Besonderheit

einen kompletten

Multiplexer, der es dem Anwender

nicht nur ermöglicht,

die unerwünschten Kanäle

des über den eingebauten

Tuner empfangenen Transponders

zu filtern: dieses

Gerät kann einen weiteren

Transponder über die ASI-

Schnittstelle einlesen und

obendrein auch noch einen

IPTV Stream empfangen.

Die so am NDS3975 ankommenden

Kanäle können nun

im Multiplexer-Menü neu zusammen

gewürfelt werden.

Profi-Lösungen bestehen

aus solchen dedizierten Geräten,

die für einen Dauereinsatz

konzipiert worden

sind.

Das es auch günstiger

geht, zeigt das beliebte TS

Reader Programm. Mit einem

normalen PC und der

TS Reader Pro Version kann

unter Windows ein Transport

Stream recht ausgiebig neu

gemuxt werden. Nachdem

TS Reader Pro erfolgreich

gestartet ist und über einen

beliebigen Tuner den

gewünschten Transponder

empfängt, kann man diesen

in das Netzwerk streamen.

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Bevor man jedoch den gesamten

Stream in das Netzwerk

einspeist, sollte man

im Menü „Forward“ erst die

Option „Settings“ ansteuern.

Hier kann man im Abschnitt

„PID Removal“ gezielt

die PIDs eingeben, die

man nicht streamen möchte.

In unserem Fall sind es die

PIDs 0x0310, 0x0410 und

0x0f10: wir wollen nur „RTP-

1“ und „RTP-2“ aus unserem

Transponder in das Netzwerk

streamen. Die PIDs kann

man im Hauptfenster von TS

Reader Pro auf der rechten

Seite ablesen. Wichtig hier:

die PIDs werden in hexadezimaler

Notation eingegeben!

Nun kann das Streaming

gestartet werden. Dazu ruft

man im „Forward“ Menü die

erste Option „Forward to

UDP“. Der erste Abschnitt

erlaubt es, jeden einzelnen

Kanal separat zu streamen,

wozu mindestens eine separate

Port-Nummer für jeden

Kanal angegeben werden

muss. Diese Streaming-Möglichkeit

ist zwar einfacher

eingerichtet, hat aber einen

großen Nachteil: der Anwender

muss zum Kanalwechsel

jedes Mal eine neue IP und

Port-Nummer eingeben, was

natürlich nicht besonders

komfortabel ist.

Besser ist es, den zweiten

Abschnitt zu benutzen:

„Mux forwarding“.

Wird hier eine IP-Adresse

aus dem Multicasting-Pool

benutzt (224.0.0.0 bis

239.255.255.255), dann

steht der Stream automatisch

als UDP Multicasting

im gesamten Netzwerk für

alle Teilnehmer bereit, diese

müssen lediglich die gewählte

IP und Port-Nummer

z.B. in VLC eingeben. TS

Reader Pro zeigt nun in einem

schwarzen Bildschirm

den Stream und die eingespeiste

Datenmenge an.

Sofort wird ersichtlich, warum

man ohne Flatrate auf

keinen Fall in das Internet

streamen soll.

Um den Stream nun zu

empfangen, öffnet man auf

einem anderen Computer

die VLC Anwendung. Dieser

Computer muss natürlich

an das gleiche Netzwerk angeschlossen

sein. Im Menü

muss unter „Media“ nun

„Open Network Stream…“

gewählt werden und in das

sich öffnende Fenster wird

„UDP://@224.2.2.2:1001“

eingegeben. Sollten Sie eine

andere IP und/oder Port-

Nummer für den Server gewählt

haben, muss natürlich

diese eingegeben werden.

Sofort startet VLC und man

kann zwischen den gestreamten

Programmen zappen.

Wenn es nicht klappen sollte,

prüfen Sie bitte die üblichen

Verantwortlichen: Firewall,

Antivirus, Netzwerk. In unserem

Testcenter hatten wir

jedoch ein komplett anderes

Problem – über das Netzwerk

konnte VLC keinen UDP

Multicast empfangen, obwohl

TS Reader Pro dies als Empfänger

konnte. Dank unserer

Messgeräte konnten wir feststellen,

dass der Stream definitiv

in Ordnung war, doch

auch unserer PC war korrekt

konfiguriert. Was war los?

Nach einigen Stunden war

der Schuldige dann doch gefunden:

Oracle’s Open Source

Software VirtualBox, mit

welchem wir virtualisierte

Betriebssysteme testen, installiert

eine virtuelle Netzwerkkarte,

die VLC scheinbar

bevorzugt anspricht. Da der

Stream jedoch von der echten

Netzwerkkarte kommt,

blieb der Bildschirm schwarz.

Abhilfe brachte das vorübergehende

Deaktivieren der

virtuellen Netzwerkkarte von

VirtualBox. Darauf muss man

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4. TS Reader Pro zeigt in einem

zweiten Fenster den Status des

Streamings an und besonders

interessant ist die Angabe zur

ins Netzwerk eingespeisten

Datenmenge.

5. Der Stream kann nun von

jedem beliebigen Computer

oder IPTV-Receiver empfangen

werden. Wir benutzen am

Computer die VLC Software.

Unter Media wird hier „Open

Network Stream…“ gewählt.

6. Es muss nun

„UDP://@224.2.2.2:1001“

eingegeben werden – die IP und

Port-Nummer müssen natürlich

mit denen übereinstimmen, die

im TS Reader Pro eingegeben

worden sind.

7. VLC startet nun den Empfang

vom Stream und wenn alles

klappt, sieht man sofort wie

sich die Play-Taste in eine

Pause-Taste wandelt (links

unten).

8. Nach 1-2 Sekunden erfolgt

die Bild-Wiedergabe.

erst einmal kommen…

Eine andere, kostengünstige

Lösung, um IPTV in

privaten Wohnungen zu implementieren

besteht darin,

für jeden Teilnehmer einen

Linux-Receiver wie die AZ-

Box ME oder AZBox Mini ME

bereitzustellen. Statt diese

Receiver in jedem Zimmer

aufzustellen und die dafür

notwendigen Kabel zu verlegen

bietet es sich an, die

Receiver in einen Server-

Schrank zu stellen und über

einen Multischalter an Quadro-LNB-s

anzuschließen.

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Jeder Teilnehmer bekommt

die IP-Adresse des für ihn

zuständigen Receivers und

kann somit uneingeschränkt

über einen Browser und VLC

am Fernsehen teilnehmen,

unabhängig vom Zimmer in

welchem sich der Teilnehmer

gerade befindet.

Diese Lösung erscheint

auf dem ersten Blick etwas

absurd; wir haben es tatsächlich

probiert und nach

einiger Zeit gewöhnt man

sich prima daran und will

die Freiheit, überall im Hause

mit dem Laptop nebenbei

TV gucken zu können, nicht

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mehr vermissen. IPTV ist

vor allem wegen der Möglichkeit,

das WLAN zur Datenübertragung

zu nutzen

interessant. Wer diese Technologie

einsetzen will, sollte

auf jeden Fall auch gleich

die WLAN-Technik aktualisieren,

damit ausreichend

WLAN Standard Maximale Durchsatzrate Bandbreite Frequenzbereich

802.11 2Mbit/s 20MHz 2.4GHz

802.11a 54Mbit/s 20MHz 5GHz

802.11b 11Mbit/s 20MHz 2.4GHz

802.11g 54Mbit/s 20MHz 2.4GHz

802.11n 72.2Mbit/s – 150Mbit/s 20MHz – 40 MHz 2.4GHz + 5GHz

802.11ac 87.6MBit/s – 866.7Mbit/s 20MHz – 160MHz 5GHz

9. Mit der rechten Maustaste

kann man unter „Playback

– Program“ zwischen den

eingespeisten Kanälen

wechseln. Hier gibt es jedoch

einen Schönheitsfehler. TS

Reader Pro hat zwar die Kanäle

SIC, TVI und HD gefiltert

(diese stehen nicht mehr zur

Verfügung). Da aber die PID

mit dem Transponder-Inhalt

1:1 in das Netzwerk gestreamt

wurde, erscheinen diese Kanäle

fälschlicher Weise immer noch.

Mit einem echten Multiplexer

wie dem Desing NDS3975 wäre

das nicht passiert…

10. Am zweiten Computer

haben wir den IPTV-Stream

mit TS Reader Pro als Client

analysiert. Schön zu erkennen:

es stehen nur zwei Kanäle

zur Verfügung, doch in der

PID-Tabelle links erscheinen

unten in den EIT und SDT PIDs

trotzdem noch alle Programme.

Bandbreite gewährleistet ist.

Da die verschiedenen WLAN-

Generationen doch recht

unübersichtlich bezeichnet

sind, haben wir folgende zusammenfassende

Tabelle erstellt.

Wenn man bedenkt,

dass ein HDTV-Programm

12MBit/s Bandbreite belegt

dann bestehen keinerlei

Zweifel, dass für IPTV Anwendungen

über WLAN auf den

neuen 802.11ac Standard

umgerüstet werden sollte.

Bei den in der Tabelle angegebenen

maximalen Durchsatzraten

handelt es sich um

Brutto-Werte. Im tagtäglichen

Einsatz sollte man über

den Daumen mit der halben

Durchsatzrate rechnen, weshalb

wir der Meinung sind,

dass die älteren 802.x WLAN

Standards einfach zu langsam

sind: Bild-Artefakte und

-Aussetzer sind dann vorprogrammiert.

Je mehr wir uns mit IPTV

beschäftigten, desto begeisterter

sind wir von den sich

ergebenden Möglichkeiten.

Es ist bei weitem nicht alleine

das Argument zur nicht mehr

notwendigen Kabelverlegung,

das den Reiz von IPTV

ausmacht. Vielmehr ist es die

Flexibilität: man kann sich im

Haus frei bewegen und trotzdem

die Show oder den Film

weiterschauen. Außerdem

gibt es viele neue Möglichkeiten,

man kann zum Beispiel

seinen eigenen Kanal erstellen,

Filme streamen und vieles

mehr.

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