Live-Berichte aus dem P2P-Netz

Das neue Protokoll BitTorrent Live, soll das Videostreaming von Großereignissen in Echtzeit endlich ohne nennenswerte Verzögerung ermöglichen.

Erstmals ist in diesem Jahr der Super Bowl, das Finale im American Football, live im Netz gestreamt worden. Football-Fans hatten allerdings wenig Freude an der Online-Übertragung: Die Bildqualität war schwach, die Übertragung um mehrere Minuten verzögert. Bram Cohen, der Kopf hinter dem Filesharing-Protokoll BitTorrent, will nun dafür sorgen, dass so etwas nicht mehr passiert. Mit seiner Firma BitTorrent arbeitet Cohen daran, die serverlose Infrastruktur auch für ein verteiltes Live-Streaming zu nutzen.

„Die meisten Online-Live-Videos kommen derzeit nicht über das Internet, sondern über das Kabelnetz“, sagt Cohen. „Kabel sind dafür optimiert, Daten von Live-Übertragungen fast ohne Verzug zu übertragen. Im Netz ist das bisher sehr mühsam.“

Während Kabel- und terrestrisches Fernsehen mit demselben Bildstrom Millionen Zuschauer erreichen, müssen Internet-Nutzern separate Kopien der Bilddaten zugestellt werden. Weil dafür eine eigene Infrastruktur aus speziellen Servern nötig ist, kostet Online-Streaming die Betreiber viel Geld. Selbst Google hat es noch nicht geschafft, seinen Videodienst YouTube profitabel zu machen.

Cohens Lösung: BitTorrent Live. Weil im BitTorrent-Netz Daten von den zahlreichen Rechnern der Endnutzer übertragen werden, könnte mit der Videovariante in Zukunft jeder zum Streaming-Anbieter werden – und womöglich ein Millionenpublikum erreichen. Die verteilte Peer-to-Peer-Struktur von BitTorrent ist hierfür deutlich effizienter als das Streamen von einem zentralen Server. Denn je mehr Nutzer versuchen, einen Datensatz zu laden, desto mehr können gleichzeitig als Anbieter dieses Datensatzes dienen.

Das herkömmliche BitTorrent-Protokoll zerlegt Dateien in viele Blöcke, die auf den Rechnern diverser Nutzer vorgehalten werden. Erst wenn jemand die Datei abruft, werden die einzelnen Blöcke bei demjenigen, der sie anfordert, wieder zusammengesetzt. BitTorrent Live arbeitet genauso, allerdings mit der nicht unerheblichen Randbedingung, dass die einzelnen Datenblöcke beim Zuschauer genau in der richtigen Reihenfolge eintreffen müssen. Kommt es irgendwo zu einer so genannten Latenz, stockt der Datenfluss an den Empfänger.

Deshalb bestehe die größte Schwierigkeit darin, etwaige Verzögerungen zu minimieren, erläutert Cohen. „Üblicherweise ist die Latenz bei einer solchen Übertragung aus einzelnen Komponenten ein bis drei Sekunden länger als in optimierten zentral gesteuerten Systemen.“ Die fünfsekündige Latenz in den Testversuchen sei aber für viele Anwendungen bereits akzeptabel, meint Cohen. Das Live-Protokoll ist so entworfen, dass die Verbindung zu einem Peer-Rechner gekappt wird, der mit der Datenlieferung nicht nachkommt. Die Peers, die schnell und zuverlässig liefern, erhielten höchste Priorität im System.

Mit Live-Übertragungen von DJ-Sets aus San Francisco hat Cohen bereits erste öffentliche Testläufe durchgeführt. Die Zeitverzögerung betrug dabei maximal fünf Sekunden. Allerdings zählte das bislang größte Testpublikum nur 350 Zuschauer.

Am meisten fasziniere ihn die technische Aufgabe, sagt Cohen. Dass ein Live-Streaming fast in Echtzeit auch die Sehgewohnheiten verändern werde, sei aber ebenfalls wichtig. „Der Einbahnstraßen-Charakter des Fernsehens gefällt mir nicht“, so Cohen, „eine eingebaute Interaktivität ist besser.“

Von dem Konzept könnten auch Journalisten, Blogger und Politaktivisten profitieren, die zunehmend selbst zu Reportern mit Live-Berichten werden. In den Demonstrationen des „Arabischen Frühlings“ haben Online-Videos von den Schauplätzen der Auseinandersetzungen eine wichtige Rolle gespielt. Live-Berichte durch die Netzgemeinde selbst könnten politischen Protesten in Zukunft noch mehr Gewicht geben. Auch für Fernsehsender und Filmstudios sei BitTorrentLive interessant, fügt Cohen hinzu. Es eröffne ihnen eine Möglichkeit, Premium-TV und Filme effizienter zum Zuschauer zu bringen.

Sender und Studios dürften Cohens Innovationsdrang aber nicht nur mit Freude erwarten – denn sie können sich an fünf Fingern abzählen, dass über den neuen Dienst auch andere ihr urheberrechtlich geschütztes Material verbreiten. Anders als bei Server-basierten Diensten hätten sie dann keinen technischen Ansatzpunkt mehr, um eine solche Ausstrahlung ihres Materials zu unterbinden.

Ob jeder BitTorrent ohne Auflagen für seine eigene Zwecke wird nutzen können, ist noch nicht klar. „Das Protokoll ist in einem frühen Entwicklungsstadium“, sagt Cohen. „Wir werden über Implementierungen für Dritte informieren, wenn die Veröffentlichung bevorsteht.“

Der P2P-Experte Arvind Krishnamurty von der University of Washington kann sich vorstellen, dass Cohens Ansatz zu einem neue Vertriebsweg für Videos werden könnte. „Ich starte einen Stream, und wenn er interessant ist, klinken sich Millionen ein“, sagt Krishnamurty. Man bräuchte dann nicht mehr eine Infrastruktur wie die von YouTube. „Das skaliert sich von selbst hoch.“

Die Beliebtheit von chinesischen Diensten wie PPLive und QQLive, die bereits Hunderttausende gleichzeitig mit Videostreams versorgen, zeige, dass das Konzept Erfolg haben könnte. Allerdings präsentierten diese Dienste bislang keine Live-Streams. Auch sei die Qualität nach westlichen Standards nicht gut genug.

Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich daraus, dass das alte BitTorrent-Protokoll auch an einer anderen Stelle verändert muss. Damit nicht 95 Prozent der Nutzer nur „saugen“, während ganze fünf Prozent aktiv die Inhalte bereitstellen, ist in das Protokoll ein „Reziprozitäts“- Mechanismus eingebaut. Peer-Rechner übertragen mehr Daten an andere Rechner im BitTorrent-Netz, wenn die ihrerseits senden. Für Live-Streaming eignet sich dieser Check auf Gegenseitigkeit jedoch nicht, weil dabei die Übertragung ins Stocken geraten kann. „Für mich geht es zu einem bestimmten Zeitpunkt immer nur um die nächsten 30 Sekunden“, betont Krishnamurty. Das sei aber eine zu geringe Anzahl von Datenblöcken, um die Reziprozität zu bewerten. „P2P-Streaming wird dadurch schwieriger.“

Krishnamurty hat Daten von PPLive aus China mit einem eigenen System getestet. Diejenigen Peer-Rechner, die einen Datenblock zügig weitergaben, bekamen selbst Datenblöcke mit einer höheren Qualität zugestellt. Dadurch habe sich sich die Zahl der Zuschauer, die unvollständige Streams erhielten, um 25 Prozent verringert, sagt Krishnamurty. (nbo)