Adaptive Bitrate Streaming (ABR)
Adaptive Bitrate Streaming ist eine Technik, bei der ein einzelnes Video gleichzeitig in mehreren Auflösungen/Bitraten kodiert wird und der Player die für die aktuellen Netzbedingungen passende Variante auswählt. Der Qualitätswechsel passiert an Segmentgrenzen während der Wiedergabe — meist unbemerkt vom Zuschauer.
Welches Problem ABR löst
Vor 2010 wurde Video als einzelne Datei mit fester Bitrate ausgeliefert. War die Verbindung zu langsam, gab es ständiges Buffering. Hatte man Glasfaser, sah man dieselbe niedrige Qualität wie alle anderen. Beides war eine Fehlanpassung.
ABR behebt das. Der Encoder erzeugt eine Ladder von Varianten — typisch 360p / 540p / 720p / 1080p / 4K — und der Player wählt die Variante, die zur tatsächlichen Bandbreite passt. Ändert sich die Bandbreite (z. B. Tunnel auf dem Handy), wechselt der Player auf eine niedrigere Variante und später wieder hoch.
Wie der Player entscheidet
- Der Player lädt die Master-Playlist mit allen Varianten und deren Bandbreite.
- Er misst die Zeit für den Download des ersten Segments.
- Daraus wird der Durchsatz (Bandbreite) berechnet.
- Liegt der anhaltende Durchsatz mit Sicherheitsmarge über dem Bedarf der nächsthöheren Variante, wird beim nächsten Segmentwechsel hochgeschaltet.
- Stockt ein Segment-Download oder fällt der Buffer unter einen Schwellwert, wird sofort heruntergeschaltet.
Der Entscheidungs-Algorithmus heißt teils ABR-Logik und unterscheidet sich je nach Player (HLS.js, Shaka Player, ExoPlayer, AVPlayer haben jeweils eigene Heuristiken).
Warum es heute Standard ist
- Mobile Bandbreite schwankt — beim Fahren, im Aufzug, im Keller
- Geteiltes Netz — andere im Haushalt starten Downloads mitten im Anschauen
- Variabilität an CDN-Edges — verschiedene Edges haben unterschiedliche Uplinks
- Schutz vor Abbruch — jedes Buffer-Ereignis = verlorener Zuschauer
ABR + Verschlüsselung
Verschlüsselung (encryption, AES-128) wird pro Segment angewendet, also ist sie transparent für ABR. Der Player wechselt die Variante und entschlüsselt die Segmente der neuen Variante über denselben Schlüsselauslieferungs-Mechanismus. AVCaption rotiert Schlüssel pro Batch, was nahtlos über Variantenwechsel hinweg funktioniert.