Gerade während der Corona-Pandemie nutzen wir sie häufig: Streams. Ob von Filmen, Livekonzerten oder Kurzvideos. Sie erleichtern die Ausgangssperre für viele erheblich, wenn sie einwandfrei funktionieren. Nervig wird es, wenn sie ins Stocken geraten - also laden müssen. Ein neuer Algorithmus soll Abhilfe schaffen.

Ein Team der Universität Stanford hat eine neue Methode entwickelt, mit der Videos auf einem Rechner abgespielt werden können. Und das in bestmöglicher Qualität – ohne Buffering.

Darum stockt ein Stream

Wenn wir ein Video streamen, wird dieses üblicherweise in viele Einzelstücke unterteilt, erklärt Ann-Kathrin Horn von den Deutschlandfunk Nova Wissensnachrichten. Diese Sequenzen sind zwischen zwei und sechs Sekunden lang und in unterschiedlichen Qualitäten verfügbar. Ein Algorithmus (ABR) entscheidet dann, in welcher Qualität unser Rechner das Video abspielen kann, ohne dass es ruckelt.

"Die Qualität soll zwar möglichst gut sein, gleichzeitig darf es aber nicht ruckeln. Deswegen muss rechtzeitig auch ab und zu schlechtere Qualität mit dazu."
Ann-Kathrin Horn, Deutschlandfunk Nova Wissensnachrichten

Der klassische Algorithmus (BBA) fragt den jeweiligen Rechner ständig, wie viele Sekunden des Videos noch im Puffer sind. Sind das weniger als fünf Sekunden, wird die Video-Qualität für diese Sequenz gedrosselt.

Neuer Algorithmus lernt dazu

Der Algorithmus des Stanford-Teams funktioniert auf derselben Grundlage wie ein einfacher Algorithmus. Aber: Er lernt beim Arbeiten dazu und kann schneller voraussagen, welche Bildqualität geliefert werden kann, erklärt Ann-Kathrin Horn. Der Algorithmus lernt also nicht durch Simulationen, sondern direkt im Netz bei realer Internetaktivität.

"Normalerweise werden Algorithmen mit künstlichen Daten gefüttert. Die Forschenden fanden aber: Das Netz ist viel verrückter und chaotischer als eine Simulation sein kann. Darum lernt ihr Algorithmus im echten Netz."
Ann-Kathrin Horn, Deutschlandfunk Nova Wissensnachrichten

Für die Studie haben die Forschenden 60.000 Userinnen und User kostenlos mehrere Fernsehprogramme über die Universitätsseite streamen lassen. Mehr als 38 Jahre Videomaterial kamen so zusammen. Sie verglichen fünf verschiedene Algorithmen, die es für Streaming gibt. Je mehr Videomaterial gestreamt wurde, desto besser funktionierte der Algorithmus, den sie entwickelt haben.

Algorithmus soll frei verfügbar sein

Die Ergebnisse der Studie sollen frei verfügbar sein. Damit auch andere dieses Wissen verwenden und einen eigenen Algorithmus entwickeln können, sagt Ann-Kathrin Horn. So könnte das Streaming nach und nach für alle besser werden.