OBS-Schlüsselbildintervall: Welches ist das richtige Schlüsselbildintervall für Live-Streaming?

Schlüsselbildintervall (auch als Schlüsselbildperiode bekannt) ist ein entscheidender Parameter, der beim Transcodieren von Videos berücksichtigt werden sollte, da er einer der wichtigsten Parameter nach Bitrate und Auflösung ist. Es bestimmt, wie häufig ein vollständiges Videobild in den Stream codiert wird, was sich auf die Videoqualität, die für den Stream erforderliche Bitrate und die Fähigkeit des Decoders zur Wiederherstellung von verlorenen Paketen auswirken kann. Allerdings können auch andere Parameter einen erheblichen Einfluss auf den Transkodierungsprozess haben.

Beispielsweise können der für die Codierung verwendete Codec, die Anzahl der Referenzbilder und andere Parameter ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Qualität und Leistung des transkodierten Videos haben. Darüber hinaus können auch die Netzwerkbedingungen und das Endgerät des Benutzers einen erheblichen Einfluss auf die endgültige Videoqualität haben.

OBS-Schlüsselbildintervall 0 gegenüber 2? 0 ist sicherlich nicht die empfohlene Einstellung für einen Live-Stream, aber es gibt keinen guten, korrekten, empfohlenen oder perfekten Wert für das Schlüsselbildintervall, auch wenn einige Online-Video-Anbieter (OVPs) einen bestimmten festen Wert empfehlen oder vorschreiben.

Gibt es ein bestes oder richtiges Schlüsselbildintervall für Live-Streaming?

Das optimale Schlüsselbildintervall für Live-Streaming kann je nach den spezifischen Anforderungen des Streams und den Netzwerkbedingungen variieren. Beachten Sie bitte, dass ein kürzeres Schlüsselbildintervall den Encoder stärker belasten kann, was zu einer höheren CPU-Auslastung führt und es schwieriger macht, eine gleichbleibende Bitrate aufrechtzuerhalten. Dies kann ein Problem sein, wenn Sie mit begrenzten Ressourcen arbeiten, wie einem schwach ausgestatteten Computer oder einer langsamen oder unzuverlässigen Internetverbindung.
Für eine kurze Antwort ohne weitere Erläuterungen, lesen Sie unsere beiden Empfehlungen basierend auf Ihren Anforderungen am Ende der Seite.

Woher stammt das gängige 2-Sekunden-Schlüsselbildintervall?

"Was ist das richtige Schlüsselbildintervall für Live-Streaming" (in OBS Studio oder anderen Programmen) ist eine häufig gestellte Frage, die von Textern oft mit "2 Sekunden" beantwortet wird. Warum sollten wir uns überhaupt Gedanken über den Schlüsselbildintervall-Parameter in Transcodern machen, wenn dies die Antwort für alle Anwendungsfälle ist, und woher stammt dieser "Copy-Paste-Wert"?

In der traditionellen Übertragungstechnik wie dem Kabelfernsehen wird das Schlüsselbildintervall durch den für die Videokomprimierung verwendeten Standard festgelegt, in der Regel MPEG-2 oder H.264. Diese Standards legen typischerweise das Schlüsselbildintervall auf mehrere Sekunden fest, normalerweise zwischen 1 und 3 Sekunden, um eine reibungslose Dekodierung des Videos auf dem Endgerät wie einem Fernseher oder einer Set-Top-Box sicherzustellen. Das 2-Sekunden-Schlüsselbildintervall ist ein häufig verwendetes und inoffizielles Standardmaß für Set-Top-Boxen, da Decoder oder Player, die MPEG-2 verwenden, häufige Schlüsselbilder benötigen, um ordnungsgemäß zu funktionieren.

Allerdings hat das Live-Streaming im Vergleich zur traditionellen Übertragungstechnik unterschiedliche Anforderungen. Da es über das Internet mit Codecs wie H.264 und neueren Codecs übertragen wird, kann die Qualität des Videos von Faktoren wie der Internetverbindung und dem Gerät des Zuschauers beeinflusst werden. Daher muss sich das Live-Streaming nicht auf bewährte Verfahren von MPEG-2 verlassen.

Warum benötigt ein Decoder häufige Schlüsselbilder?

Schlüsselbilder, auch als I-Frames bezeichnet, sind vollständige Videobilder, die unabhängig von anderen Bildern codiert werden. Sie enthalten alle Informationen, die zum Dekodieren des Videos und zur Anzeige auf dem Bildschirm benötigt werden. Sie unterscheiden sich von P-Frames und B-Frames, die auf der Grundlage der Informationen des vorherigen Schlüsselbilds codiert werden.

Wenn ein Decoder einen Video-Stream empfängt, beginnt er mit dem Dekodieren des Videos, beginnend mit dem ersten empfangenen Schlüsselbild. Anschließend verwendet er die Informationen aus den nachfolgenden P-Frames und B-Frames, um die fehlenden Details zu ergänzen und das Video zu rekonstruieren. Wenn der Decoder ein neues Schlüsselbild empfängt, kann er die Informationen des vorherigen Schlüsselbilds verwerfen und mit dem neuen Schlüsselbild das Video erneut dekodieren.

Ein Decoder benötigt häufige Schlüsselbilder aus zwei Hauptgründen:

• Widerstandsfähigkeit gegenüber Fehlern: Bei verlorenen oder beschädigten Daten während der Übertragung kann der Decoder die Informationen des neuesten Schlüsselbilds verwenden, um das Video neu aufzubauen und die Auswirkungen der verlorenen Daten zu minimieren. Allerdings sind aktuelle Standards für Live-Streaming und Video-on-Demand wie HLS oder DASH robuster gegenüber Paketverlusten.
• Reibungslose Wiedergabe: Wenn der Decoder ein neues Schlüsselbild empfängt, kann er die Informationen des vorherigen Schlüsselbilds verwerfen und mit dem neuen Schlüsselbild das Video erneut dekodieren. Dadurch kann eine reibungslose Wiedergabe des Videos sichergestellt werden, da der Decoder die neuen Videodaten sofort anzeigen kann, sobald sie empfangen werden, anstatt auf die vollständige Übertragung aller Daten des vorherigen Schlüsselbilds zu warten.

Besitzt HLS eine bessere Fähigkeit zur Bewältigung von Netzwerkschwankungen im Vergleich zu früheren Streaming-Methoden?

HTTP Live Streaming (HLS), das in den letzten zehn Jahren weit verbreitet für Live-Streaming verwendet wurde, ist ein robusteres Streaming-Protokoll für Netzwerkvariationen im Vergleich zu früheren Streaming-Standards.

HLS funktioniert, indem das Video in kleine Segmente aufgeteilt und für jedes Segment verschiedene Versionen mit unterschiedlichen Bitraten erstellt werden. Diese Segmente werden dann in einer Playlist den Zuschauern zur Verfügung gestellt, und das Gerät des Zuschauers wechselt basierend auf den aktuellen Netzwerkbedingungen zum entsprechenden Segment. Dadurch kann das Video je nach Netzwerkverbindung und Gerätefähigkeit in bestmöglicher Qualität gestreamt werden.

Eine der wichtigsten Funktionen von HLS ist die Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Netzwerkbedingungen durch den Wechsel zwischen verschiedenen Bitrate-Versionen desselben Segments. Dies wird als adaptives Bitrate-Streaming bezeichnet. Diese Funktion ermöglicht es HLS, auch bei variablen Netzwerkbedingungen eine bessere Betrachtungserfahrung zu bieten, da die Videoqualität automatisch an die Netzwerkverbindung des Zuschauers angepasst werden kann.

Zusätzlich verwendet HLS auch HTTP als Transportprotokoll, das von den meisten Geräten und Netzwerken unterstützt wird, wodurch es breiter kompatibel ist als andere Streaming-Standards.

Was ist der Standardwert für das Schlüsselbildintervall in OBS?

Entgegen der gängigen Annahme ist das Standard-Schlüsselbildintervall in OBS Studio, der neuesten Version von OBS (Open Broadcasting Software), nicht auf 2 Sekunden eingestellt. Tatsächlich ist es auf 250 Frames eingestellt, wenn das Schlüsselbildintervall auf den "Auto"-Modus gesetzt ist.

Der Schlüsselbildintervall ist die Zeit oder die Anzahl der Frames zwischen jedem Schlüsselbild (I-Frame) in einem Videostream, gemessen in Sekunden oder Anzahl der Frames. Ein Schlüsselbildintervall von 2 Sekunden bedeutet, dass alle 2 Sekunden ein neues Schlüsselbild in den Videostream eingefügt wird, und ein Schlüsselbildintervall von 250 Frames bedeutet, dass alle 250 Frames ein neues Schlüsselbild in den Videostream eingefügt wird. Es ist sicherer, Sekunden zu verwenden, da die Wiedergabe auf Sekunden basiert und ein Schlüsselbildintervall, das in Frames angegeben wird, je nach Bildrate unterschiedliche Werte hat. Zum Beispiel beträgt bei einer Bildrate von 25 fps das Schlüsselbildintervall 10 Sekunden, während es bei 30 fps 8,33 Sekunden und bei 60 fps 4,16 Sekunden beträgt.

Daher ist es für einen Broadcaster keine gute Wahl, "auto" für das Schlüsselbildintervall zu wählen. Stattdessen wird empfohlen, den erweiterten Modus in den Ausgabeoptionen zu wählen und es entsprechend festzulegen.

Welche Softwareoptionen gibt es, um das Schlüsselbildintervall eines Videostreams oder einer Videodatei zu bestimmen?

Es gibt mehrere Softwaretools, mit denen Sie das Schlüsselbildintervall eines Videostreams oder einer Videodatei überprüfen können. Einige der beliebtesten Optionen sind:

1. FFmpeg: FFmpeg ist ein kostenloses und Open-Source-Befehlszeilenwerkzeug zur Multimedia-Verarbeitung. Mit der Option "-show_frames" können Sie das Schlüsselbildintervall eines Videostreams oder einer Videodatei überprüfen. Dadurch werden alle Frames des Videos und deren Typen angezeigt, einschließlich der Schlüsselbilder.
2. MediaInfo: MediaInfo ist eine kostenlose, Open-Source-Software, die detaillierte Informationen über Video- und Audiodateien anzeigt, einschließlich des Schlüsselbildintervalls. Es kann sowohl für Windows als auch für MacOS verwendet werden.
3. VLC Media Player: Der VLC Media Player ist ein kostenloser, Open-Source-Mediaplayer, der eine Vielzahl von Video- und Audioformaten abspielen kann. Er verfügt über ein integriertes Fenster zur Anzeige von Mediainformationen, das unter anderem das Schlüsselbildintervall einer Videodatei anzeigen kann.
4. HandBrake: HandBrake ist eine kostenlose, Open-Source-Video-Transcoding-Software, mit der Videodateien von einem Format in ein anderes konvertiert werden können. Es verfügt über eine integrierte Funktion zum Überprüfen des Schlüsselbildintervalls einer Videodatei sowie weiterer Informationen.
5. Streamlink: Streamlink ist ein kostenloses und Open-Source-Befehlszeilenprogramm, mit dem Sie Online-Videostreams in einem Media Player Ihrer Wahl anschauen können. Es bietet auch die Möglichkeit, das Schlüsselbildintervall eines Videostreams anzuzeigen.

Dies sind einige Beispiele für verfügbare Software-Tools, aber es gibt auch andere Optionen wie kommerzielle Software (Elecard StreamEye, Telestream Switch), die möglicherweise mehr Funktionen und Optionen zur Überprüfung des Schlüsselbildintervalls eines Videostreams oder einer Videodatei bieten.

Welches Schlüsselbildintervall brauche ich für meinen eigenen Live-Streaming-Anwendungsfall?

Fall 1: Ich möchte die bestmögliche Videoqualität und eine konsistente Leistung während der Wiedergabe.

Für optimale Live-Streaming-Qualität und Zuverlässigkeit empfiehlt Apple - der Entwickler von HLS - eine Segmentdauer von mindestens 6 Sekunden und eine Fenstergröße von 15 Minuten. Um eine erstklassige Live-Übertragung zu gewährleisten, ist es wichtig, einen Online-Videodienstanbieter zu wählen, der diese Empfehlungen von Apple einhält und übertrifft.

Viele HLS-Player können die Auflösung nur zu Beginn eines Segments ändern. Um die beste Videoqualität auf diesen Playern zu erreichen, ist es nicht notwendig, ein kürzeres Schlüsselbildintervall als die Segmentdauer zu verwenden, da dies zu unnötigen Schlüsselbildern und verschwendeten Bits führen würde. Ein Schlüsselbildintervall von 6 Sekunden wird dringend für Videoqualität und Zuverlässigkeit empfohlen. Wenn Sie jedoch nur Apples Ökosystem verwenden möchten, wie Safari und native Player (AVPlayer) auf iOS, iPadOS und tvOS, können diese Player während eines Segments den Wechsel der Auflösung handhaben. In diesem Fall können Sie ein kürzeres Schlüsselbildintervall von beispielsweise 3 Sekunden verwenden, dies kann jedoch die Videoqualität geringfügig beeinträchtigen, da der Player häufiger versucht, zu einer höheren Auflösung zu wechseln.
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Fall 2: Ich lege Wert auf eine schnelle Interaktion mit meinen Live-Streaming-Zuschauern, und das ist meine einzige Motivation.

Für minimale Verzögerungen beim Live-Streaming wählen Sie einen Online-Videoanbieter mit geringer Latenz und stellen Sie in Ihrem Transcoder ein Schlüsselbildintervall von 1 Sekunde ein. Wenn eine Gesamtverzögerung von 3 bis 5 Sekunden akzeptabel ist, kann ein Schlüsselbildintervall von 2 Sekunden verwendet werden.

• Die Wahl eines kürzeren Schlüsselbildintervalls von 1 Sekunde kann einige Kompromisse in Bezug auf die Servicequalität mit sich bringen. Der Player wechselt häufiger die Auflösung, was zu kleineren Segmentgrößen und häufigeren adaptiven Bitratenprüfungen führt. Darüber hinaus kann es aufgrund der erhöhten Auflösungswechsel und falls das Netzwerk des Zuschauers nicht in der Lage ist, die Segmente schnell genug herunterzuladen, häufiger zu Pufferungen kommen. Berücksichtigen Sie diese potenziellen Nachteile bei der Entscheidung zwischen einem 1- oder 2-Sekunden-Schlüsselbildintervall.
• Wenn möglich, konfigurieren Sie Ihren Transcoder für eine latenzfreie Abstimmung.

Was ist das Schlüsselbildintervall auf dem unten stehenden Demo-TV-Kanal?

Das gewählte Schlüsselbildintervall beträgt 6 Sekunden, da keine Latenzanforderungen bestehen und dies einer der wichtigsten Parameter ist, der angepasst werden muss, um eine höhere Qualität zu erzielen.

Article written (translated from English) by
Sylvain Corvaisier

Independent streaming and iOS engineer

Last modified: December 7th, 2024