Definition

Was ist ein Jitterbuffer?

| Autor / Redakteur: tutanch / Andreas Donner

(© aga7ta - Fotolia)

Beim Jitterbuffer handelt es sich um einen Zwischenspeicher, mit dessen Hilfe sich Laufzeitschwankungen von Datenpaketen auf einer Übertragungsstrecke ausgleichen lassen. Der Jitterbuffer kommt beispielsweise bei Voice over IP oder dem Streamen von Video- und Audioinhalten zum Einsatz.

Bei der Übertragung von Datenpaketen über ein Netzwerk kommt es zu Laufzeiten (Delays), die je nach Qualität und Eigenschaften der Übertragungsstrecke schwanken. Diese Laufzeitschwankungen bezeichnet man als Laufzeitvarianz oder Jitter. Ist der Jitter zu groß und das Datenpaket kommt nicht in der erwarteten Zeit beim Empfänger an, muss es verworfen werden. Große Laufzeitschwankungen führen aus Anwendungssicht zu erhöhten Paketverlustraten.

Mit Hilfe eines so genannten Jitterbuffers lassen sich die Schwankungen der Laufzeiten bis zu einem bestimmten Grad ausgleichen. Der Jitterbuffer ist ein Zwischenspeicher, der die Datenpakete aufnimmt und sie anschließend in gleichmäßigen Abständen wieder abgibt. Er arbeitet nach dem FIFO-Prinzip (First In First Out). Die Datenpakete, die zuerst eintreffen werden zuerst wieder ausgegeben. Es kommt zu keiner Veränderung der Paketreihenfolge durch den Buffer.

Je größer der Jitterbuffer ist, desto größere Laufzeitunterschiede kann er ausgleichen. Aufgrund der Zwischenspeicherung der Daten im Buffer erhöht sich jedoch deren Gesamtlaufzeit. Das Delay steigt proportional zur Speicherkapazität des Buffers. Je nach Anwendung ist ein geeigneter Kompromiss zwischen Delay und Ausgleichsfähigkeit des Zwischenspeichers zu finden.

Der Jitterbuffer kommt beispielsweise bei Anwendungen wie der Voice over IP-Telefonie (VoIP) oder beim Streamen von Video- und Audioinhalten über Netzwerke zum Einsatz. Bei zeitkritischen Anwendungen wie der VoIP-Telefonie stellt er in Abhängigkeit der Qualität des Netzwerks oft eine Grundvoraussetzung für die Nutzung paketbasierter Netze dar. Da nach der Ausgabe der Datenpakete durch den Zwischenspeicher kein Einfluss mehr auf den weiteren Jitter genommen werden kann, ist der Jitterbuffer möglichst nah am Empfänger oder direkt im empfangenden Endgerät zu realisieren.

Der Jitterbuffer für zeitkritische Anwendungen

Zeitkritische Anwendungen wie die VoIP-Telefonie sind darauf angewiesen, dass die Pakete in gleichmäßigen Abständen, mit geringer Verzögerung und ohne große Paketverluste beim Empfänger eintreffen. Ist der Jitter zu groß, muss der Empfänger Datenpakete verwerfen. Dadurch kommt es bei Audiosignalen zu Störungen wie Tonaussetzern oder Knacken. Im Extremfall ist keine Sprachkommunikation mehr möglich. Der Zwischenspeicher versucht dies auszugleichen, muss aber gleichzeitig so dimensioniert sein, dass das Gesamtdelay einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Bei der VoIP-Telefonie sollte das Delay nicht über 150 Millisekunden steigen. Delaywerte von mehr als 250 bis 400 Millisekunden haben bereits starken Einfluss auf die Gesprächsqualität. Die hohen Delaywerte führen zu Gesprächspausen, in denen sich die Gesprächspartner gegenseitig ins Wort fallen.

Der Jitterbuffer in Streaminganwendungen

Streaminganwendungen für Video- oder Audioinhalte sind relativ unempfindlich gegen die Gesamtverzögerung, sollten aber beim Empfänger so ausgegeben werden, dass Jitter keine Unterbrechungen beim Abspielen verursacht. Daher kommen bei diesen Anwendungen oft Buffer mit relativ hoher Kapazität zum Einsatz, die in der Lage sind, große Laufzeitschwankungen auszugleichen. Negative Begleiterscheinungen großer Zwischenspeicher sind starke Abweichungen im Vergleich zum Lifesignal, lange Startzeiten für den Beginn der Wiedergabe oder große Umschaltzeiten beim Kanalwechsel.

Hardware- und softwarebasierte Buffer

Jitterbuffer können sowohl hardware- als auch softwarebasiert realisiert sein. Viele Empfangsgeräte sind an ihrer Eingangsschnittstelle direkt mit einem hardwarebasierten, statischen Zwischenspeicher ausgestattet. Softwarebasierte Buffer bieten den Vorteil, dass sie sich konfigurieren lassen und dynamisch einstellbar sind. Sie können auf Veränderungen von Laufzeitschwankungen im Netz flexibel reagieren.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44959898 / Definitionen)