Die Welt der Streaming-Medien entwickelt sich ständig weiter und mit jeder neuen Innovation gibt es eine bessere, schnellere und effizientere Möglichkeit, Inhalte bereitzustellen. Eine der jüngsten Entwicklungen in diesem Bereich ist das Common Media Application Format (CMAF). In diesem Artikel werden wir uns mit den Besonderheiten von CMAF befassen und seine Definition, Vorteile und seinen Vergleich mit anderen beliebten Streaming-Protokollen diskutieren.
Was ist CMAF?
CMAF, oder Common Media Application Format, ist ein Standard für die Bereitstellung von Streaming-Medieninhalten über das Internet. Dabei handelt es sich um ein Containerformat, das Video-, Audio- und andere Daten in einer einzigen Datei zusammenfasst und so eine nahtlose Bereitstellung von Inhalten über verschiedene Geräte und Plattformen hinweg ermöglicht.
CMAF wurde als gemeinsame Anstrengung der Motion Picture Experts Group (MPEG) und des Digital Video Broadcasting (DVB) Project mit dem Ziel entwickelt, ein effizienteres und vielseitigeres Format für Streaming-Medien zu schaffen. Es wurde erstmals 2015 als Teil des MPEG-DASH-Standards (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) eingeführt und wurde seitdem von einer Reihe großer Streaming-Dienste übernommen, darunter Netflix, Amazon Prime Video und Hulu.
Die Entwicklung von CMAF wurde teilweise durch die Einschränkungen bestehender Streaming-Protokolle wie HLS und RTMP vorangetrieben. Diese Protokolle wurden für bestimmte Geräte und Plattformen entwickelt und waren nicht immer miteinander kompatibel. Dies führte zu einer Fragmentierung der Streaming-Branche, da verschiedene Anbieter unterschiedliche Protokolle verwendeten, was es den Zuschauern erschwerte, über verschiedene Dienste hinweg auf Inhalte zuzugreifen.
CMAF wurde entwickelt, um diese Einschränkungen zu beseitigen, indem ein einziges, standardisiertes Format für das Streaming von Medieninhalten bereitgestellt wird. Es basiert auf dem ISO Base Media File Format (ISOBMFF), einem weit verbreiteten Format zum Speichern von Medieninhalten. Durch den Aufbau auf diesem bestehenden Format ist CMAF in der Lage, eine effizientere und vielseitigere Lösung für das Streaming von Medien anzubieten.
Alles in allem wurde CMAF als Lösung für die Einschränkungen bestehender Streaming-Protokolle entwickelt, mit dem Ziel, ein effizienteres und vielseitigeres Format für die Bereitstellung von Medieninhalten über das Internet bereitzustellen. Die Entwicklung wurde durch die Notwendigkeit vorangetrieben, eine standardisiertere und interoperablere Lösung zu schaffen, die auf verschiedenen Geräten und Plattformen funktionieren kann. Heute wird CMAF häufig von großen Streaming-Diensten verwendet und gilt als eines der führenden Protokolle für die Bereitstellung hochwertiger Streaming-Medieninhalte.
Wie funktioniert CMAF?
CMAF (Common Media Application Format) ist ein Streaming-Media-Containerformat, das für die Bereitstellung von Medieninhalten über HTTP-basierte Protokolle wie z. B. ausgelegt ist MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) und HLS (HTTP Live Streaming). Es handelt sich um ein Format, das Audio-, Video- und andere Daten in einer einzigen Datei vereint und es so zu einer effizienten und vielseitigen Lösung für das Streaming von Medien macht.
Im Kern basiert CMAF auf dem ISO Base Media File Format (ISOBMFF), einem weit verbreiteten Format zum Speichern von Medieninhalten. ISOBMFF ist ein Containerformat, das Daten in einer hierarchischen Struktur von Boxen speichert, wobei jede Box unterschiedliche Datentypen enthält. CMAF erweitert diese Grundstruktur um zusätzliche Felder, die speziell für Streaming-Medien gelten, wie z. B. Mediensegment-, Initialisierungs- und Indexfelder.
Bei der Verwendung von CMAF für Streaming-Medien wird der Medieninhalt zunächst in eine Reihe einzelner Segmente codiert, die dann in CMAF-Mediensegmente verpackt werden. Diese Segmente enthalten sowohl Audio- als auch Videodaten und werden typischerweise in einem fragmentierten Format gespeichert, wobei die Daten in kleine Blöcke aufgeteilt werden, die bei Bedarf über das Netzwerk übermittelt werden können.
Um diesen Lieferprozess zu erleichtern, enthält CMAF auch ein Indexfeld, das Informationen über den Standort und die Dauer jedes einzelnen Segments enthält. Dieses Indexfeld ermöglicht dem Streaming-Client den einfachen Zugriff und das Abrufen des richtigen Segments basierend auf seiner Position im gesamten Medieninhalt.
Einer der Hauptvorteile der Verwendung von CMAF für Streaming-Medien ist die Unterstützung der Chunked-Transfer-Kodierung. Diese Technik ermöglicht die Bereitstellung der Medieninhalte in kleinen, diskreten Blöcken und nicht in einer einzigen großen Datei. Dieser Ansatz kann die Latenz erheblich reduzieren und das gesamte Streaming-Erlebnis für die Zuschauer verbessern.
Ein weiteres wichtiges Merkmal von CMAF ist die Unterstützung für Streaming mit geringer Latenz. Dies wird durch die Verwendung von Chunked Transfer Encoding und HTTP/2 erreicht, wodurch die Medieninhalte in Echtzeit mit minimaler Verzögerung bereitgestellt werden können. Diese Funktion ist besonders wichtig für Anwendungen wie Live-Sport-Streaming, bei denen eine Bereitstellung mit geringer Latenz für ein nahtloses Seherlebnis entscheidend ist.
Warum brauchen Sie CMAF?
CMAF bietet eine Reihe von Vorteilen, die es zu einer attraktiven Option für Streaming-Mediendienste machen. Hier sind einige der Hauptgründe, warum Sie die Verwendung von CMAF in Betracht ziehen sollten:
- Geringe Latenz: CMAF kann eine extrem niedrige Latenz bieten, wobei einige Schätzungen die Verzögerung auf weniger als 1 Sekunde schätzen. Dies ist auf die Verwendung der Chunked-Transfer-Kodierung zurückzuführen, die es ermöglicht, Segmente des Medieninhalts in kleinen Blöcken bereitzustellen, wodurch die Zeit zwischen der ersten Anfrage und der Bereitstellung des Inhalts verkürzt wird. Dies ist besonders wichtig für Live-Streaming, wo eine geringe Latenz entscheidend ist, um ein nahtloses Seherlebnis zu gewährleisten.
- Vielseitigkeit: CMAF ist so konzipiert, dass es auf verschiedenen Geräten und Netzwerken funktioniert, was es zu einer vielseitigeren Option macht als andere Protokolle wie HLS, das hauptsächlich für die Verwendung auf Apple-Geräten konzipiert ist. Dies bedeutet, dass CMAF zur Bereitstellung von Inhalten auf einer breiteren Palette von Geräten, einschließlich Smartphones, Tablets, Computern und Smart-TVs, sowie auf verschiedenen Betriebssystemen und Webbrowsern verwendet werden kann.
- Unterstützung mehrerer Codecs: CMAF unterstützt mehrere Audio- und Video-Codecs, sodass Sie Inhalte in dem Format bereitstellen können, das Ihren Anforderungen am besten entspricht. Dazu gehören beliebte Codecs wie H.264, HEVC und VP9 sowie neuere Codecs wie AV1, der im Vergleich zu älteren Codecs eine bessere Komprimierung und Qualität bietet.
- Sicherheit: CMAF verwendet Chunked-Verschlüsselung, was bedeutet, dass nur das aktuell angezeigte Segment entschlüsselt wird, was dem Streaming-Prozess eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzufügt. Dies trägt dazu bei, das Risiko von Piraterie und Urheberrechtsverletzungen zu verringern, die für Streaming-Mediendienste ein großes Problem darstellen können.
- Effizienz: CMAF ist als effizientes Protokoll konzipiert, was bedeutet, dass es hochwertige Medieninhalte mit minimaler Pufferung und ohne übermäßige Netzwerkbandbreite liefern kann. Dies kann dazu beitragen, die Kosten für die Bereitstellung von Inhalten zu senken und gleichzeitig das allgemeine Seherlebnis für Ihr Publikum zu verbessern.
Zusätzlich zu diesen Vorteilen ist CMAF auch ein zukunftssicheres Protokoll, das auf die Unterstützung neuer Technologien wie 5G-Netzwerke sowie virtuelle und erweiterte Realität ausgelegt ist. Angesichts der steigenden Nachfrage nach hochwertigen Streaming-Media-Inhalten entwickelt sich CMAF schnell zum bevorzugten Protokoll für Streaming-Dienste, die ihrem Publikum das bestmögliche Seherlebnis bieten möchten.
Statistiken zeigen, dass CMAF bei Streaming-Anbietern immer beliebter wird. Laut einem Bericht von Akamai ist der Einsatz von CMAF im Jahr 350 im Vergleich zum Vorjahr um 2022 % gestiegen. Es wird erwartet, dass sich dieses Wachstum fortsetzt, da immer mehr Streaming-Dienste das Protokoll übernehmen.
Im Wesentlichen bietet CMAF eine Reihe von Vorteilen, die es zu einer attraktiven Option für Streaming-Mediendienste machen. Seine geringe Latenz, Vielseitigkeit, Unterstützung mehrerer Codecs, Sicherheit und Effizienz machen es für viele Anbieter zur ersten Wahl. Da sich die Streaming-Branche weiterentwickelt, wird CMAF wahrscheinlich noch wichtiger, da es darauf ausgelegt ist, neue Technologien zu unterstützen und dem Publikum ein optimales Seherlebnis zu bieten.
Vergleich mit anderen Protokollen
CMAF ist nicht das einzige auf dem Markt verfügbare Streaming-Protokoll und es ist wichtig zu verstehen, wie es im Vergleich zu anderen gängigen Protokollen wie HLS, WebRTC und RTMP abschneidet.
CMAF vs. HLS
HLS (HTTP Live Streaming) ist ein von Apple entwickeltes adaptives Streaming-Protokoll. Dabei wird der Videoinhalt in kleine Teile aufgeteilt und über HTTP bereitgestellt. Obwohl HLS weit verbreitet ist, weist es einige Einschränkungen auf, insbesondere im Hinblick auf die Latenz. HLS kann eine Verzögerung von bis zu 30 Sekunden haben, was bei Live-Streaming-Events problematisch sein kann.
CMAF hingegen verwendet eine Chunked-Transfer-Kodierung, um die Latenz zu reduzieren und ein nahtloseres Seherlebnis zu bieten. Es ist außerdem sowohl mit HLS- als auch mit MPEG-DASH-Playern kompatibel, was es zu einer vielseitigeren Wahl für Streaming-Dienste macht.
CMAF vs. WebRTC
WebRTC (Web Real-Time Communication) ist ein Open-Source-Protokoll, das die Echtzeitkommunikation zwischen Browsern und Geräten ermöglicht. Es wird häufig für Videokonferenzen und Live-Streaming verwendet. Obwohl WebRTC eine geringe Latenz bieten kann, ist eine Peer-to-Peer-Verbindung erforderlich, die im großen Maßstab schwierig zu verwalten sein kann.
CMAF hingegen ist so konzipiert, dass es auf verschiedenen Geräten und Netzwerken funktioniert, was es zu einer skalierbareren Option für Streaming-Dienste macht. Darüber hinaus unterstützt CMAF mehrere Codecs, was die Kompatibilität mit einer Vielzahl von Geräten verbessern kann.
CMAF vs. RTMP
RTMP (Real-Time Messaging Protocol) ist ein von Adobe entwickeltes proprietäres Protokoll zum Streamen von Audio, Video und Daten über das Internet. Obwohl RTMP weit verbreitet ist, weist es einige Einschränkungen auf, insbesondere im Hinblick auf die Sicherheit. RTMP-Streams können leicht abgefangen und kopiert werden, was zu Piraterie und Urheberrechtsverletzungen führen kann.
CMAF hingegen verwendet eine Chunked-Verschlüsselung, um dem Streaming-Prozess eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzuzufügen. Dies bedeutet, dass nur das gerade angezeigte Segment entschlüsselt wird, was es Hackern erschwert, den Inhalt abzufangen und zu kopieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass RTMP und HLS zwar weit verbreitete Protokolle sind, CMAF jedoch eine vielseitigere, effizientere und sicherere Option zum Streamen von Medieninhalten bietet.
Hier ist eine Vergleichstabelle für einen schnellen Überblick über alle Unterschiede zwischen den verschiedenen Protokolltypen:
| Protokoll | Definition | Latency | Verschlüsselung | codecs | Geräte |
|---|---|---|---|---|---|
| CMAF | Ein offenes Standardformat für Streaming-Medien, das einen einheitlichen Ansatz zum Verpacken, Verschlüsseln und Bereitstellen von Medieninhalten bietet. | Geringe Latenz aufgrund der Chunked-Transfer-Kodierung. | Verwendet Chunked-Verschlüsselung, was bedeutet, dass nur das aktuell angezeigte Segment entschlüsselt wird, was eine zusätzliche Sicherheitsebene bietet. | Unterstützt mehrere Audio- und Video-Codecs. | Entwickelt für den Einsatz auf verschiedenen Geräten und Netzwerken. |
| RTMP | Ein von Adobe entwickeltes proprietäres Protokoll zum Streamen von Audio, Video und Daten über das Internet. | Aufgrund der Pufferung kann es zu einer höheren Latenz kommen. | Streams können leicht abgefangen und kopiert werden, was zu Piraterie und Urheberrechtsverletzungen führen kann. | Eingeschränkte Unterstützung für Codecs. | Erfordert den Flash Player, der auf vielen Geräten nicht mehr unterstützt wird. |
| WebRTC | Ein Open-Source-Protokoll, das die Echtzeitkommunikation zwischen Browsern und Geräten ermöglicht. | Kann eine geringe Latenz bieten, erfordert jedoch eine Peer-to-Peer-Verbindung, die im großen Maßstab schwierig zu verwalten sein kann. | Verwendet Verschlüsselung, ist jedoch möglicherweise nicht so sicher wie CMAF. | Eingeschränkte Unterstützung für Codecs. | Entwickelt, um in Browsern und auf verschiedenen Geräten zu funktionieren. |
| HLS | Ein von Apple entwickeltes adaptives Streaming-Protokoll funktioniert, indem es den Videoinhalt in kleine Teile aufteilt und diese über HTTP liefert. | Kann eine höhere Latenz haben, mit einer Verzögerung von bis zu 30 Sekunden. | Verwendet Verschlüsselung, ist jedoch möglicherweise nicht so sicher wie CMAF. | Eingeschränkte Unterstützung für Codecs. | Entwickelt, um auf Apple-Geräten zu funktionieren, kann aber auch auf einigen Nicht-Apple-Geräten abgespielt werden. |
Wie in der Tabelle gezeigt, bietet CMAF eine geringere Latenz, bessere Verschlüsselung, Unterstützung für mehrere Codecs und ist für den Einsatz auf verschiedenen Geräten und Netzwerken konzipiert, was es im Vergleich zu RTMP, WebRTC und HLS zu einer vielseitigeren und effizienteren Option macht. Bei der Auswahl des zu verwendenden Protokolls ist es jedoch wichtig, die spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen jedes Streaming-Dienstes zu berücksichtigen.
Fazit
CMAF ist ein leistungsstarkes und vielseitiges Streaming-Protokoll, das viele Vorteile für Streaming-Mediendienste bietet. Seine Fähigkeit, die Latenz zu reduzieren, mehrere Codecs zu unterstützen und auf verschiedenen Geräten und Netzwerken zu funktionieren, macht es zur ersten Wahl für viele Streaming-Anbieter.
Obwohl CMAF relativ neu ist, erfreut es sich schnell wachsender Beliebtheit und wird voraussichtlich in naher Zukunft zum Standardformat für Streaming-Medien werden. Da sich die Streaming-Branche ständig weiterentwickelt, ist es wichtig, über die neuesten Entwicklungen und Technologien auf dem Laufenden zu bleiben, und CMAF ist eine der vielversprechendsten Innovationen, die es bisher gab.
