Was sind bessere Alternativen zu UPnP?

In letzter Zeit häufen sich Beschwerden über Euphony V4, dass UPnP nicht richtig funktioniert. Aus einer Playlist wird ein Song gespielt und hört dann auf. Bei manchen wird die Verbindung getrennt, was einen Neustart erforderlich macht. Bei einem Kunden mit einem eRED-DOCK network audio interface (UPnP AV 2.0) im DAC erlebte ich das Gleiche.

Mich fing an zu interessieren, wie UPnP funktioniert und was die Unterschiede zu den von mir genutzten Formaten NAA und RAAT sind. Ich habe auch Kontakt zu Jussi Laako (HQPLayer NAA) aufgenommen, dessen Antworten ich mit eingearbeitet habe. Wer die Antworten im Original lesen möchte, kann es hier tun.

UPnP (Universal Plug and Play)

Frei nach Wikipedia dient UPnP zur herstellerübergreifenden Ansteuerung von Geräten (Audio-Geräte, Router, Drucker, Haussteuerungen) über ein IP-basiertes Netzwerk. Ursprünglich von Microsoft eingeführt wird es seit 2016 von der Open Connectivity Foundation (OCF) weiter entwickelt. UPnP AV enthält drei Entitäten: 

1. Ein Kontrollpunkt, der steuert, was und wo gespielt wird. 
2. Ein Medienserver, der den Medieninhalt enthält. 
3. Und ein Renderer, der den Inhalt tatsächlich vom Medienserver abspielt.

Der UPnP Renderer hat eine Art Endpunkt dahinter, der in der UPnP-Architektur an sich nicht sichtbar ist. Der HQPlayer Embedded kann ebenfalls als UPnP-Renderer fungieren. Die Aufgabe des UPnP-Renderers ist es, den Inhalt zu dekodieren und abzuspielen und dem Kontrollpunkt Feedback zu Positions- und anderen Wiedergabeanzeigen zu geben. Und eine begrenzte Menge an Metadaten. 

UPnP ist flexibel und komplex, geht aber nicht viel auf Details von Medienformaten und dergleichen ein. Dann wurde DLNA (Digital Living Network Alliance etwas später erstellt, um eine gemeinsame Teilmenge von Formaten zu definieren, die alle kompatiblen Geräte unterstützen würden, so dass sie tatsächlich überhaupt zusammenarbeiten können. Zum Beispiel kann ein Media Server von Firma X nur WAV und WMA ausgeben. Der Media Renderer von Firma Y unterstützt aber nur AIFF und AAC. Diese beiden Geräte wären nicht in der Lage etwas zusammen zu spielen. Daher definiert DLNA weiter, dass zum Beispiel 128 kbps CBR MP3-Unterstützung obligatorisch ist (WMA ist ebenfalls enthalten). Und dieser Server muss in der Lage sein, jedes andere Format, das er unterstützt, in diese MP3 zu transkodieren. Keiner der Standards sagt etwas über DSD.

Aufgrund möglicher Inkompatibilitäten können Störungen und eine Verschlechterung der Sound Qualität (SQ) die Folgen sein.

Es sind in der Vergangenheit Sicherheitslücken aufgetreten, welche DDoS-Angriffe ermöglichte.

HQPlayer NAA (Network Audio Adapter)

Signalyst (Jussi Laako) hat NAA entwickelt, welches den HQPlayer-Anforderungen entspricht. UPnP ist nicht für die HQPlayer-Ausgabe geeignet, da es zum Beispiel keine DSD Unterstützung bis DSD1024 bietet.

Die Verarbeitung wird von der Player-Anwendung durchgeführt und die verarbeiteten Daten werden asynchron über das Netzwerk zu einem leichten Netzwerk-Audioadapter gestreamt, der mit dem DAC als Endpunkt verbunden ist. Asynchrones FIFO bietet maximale Isolation zwischen Verarbeitung und Audiowiedergabe. Siehe Bild oben.

Der Endpunkt mit NAA wird häufig über kleine Computer wie z. B. Raspberry Pi realisiert. Der Vorteil liegt im geringen Stromverbrauch mit reduziertem Electrical Noise, welches dem Klang zugute kommt. Dafür stellt Signalyst kostenfreie Linux Images zur Verfügung. Eine bessere Alternative sind Geräte, welche NAA bereits eingebaut haben:

‣ aqua LinQ

‣ iFi ZEN Stream und NEO Stream

‣ exaSound s82 Streaming DAC, s88 Streaming DAC, Streamer und Server

‣ Gustard R26 und A26

‣ HoloAudio Rot USA / EU

‣ Sonore microRendu und ultraRendu

‣ SOtM sMS-200, sMS-200ultra und sMS-1000SQ

‣ innuos systems

‣ Rockna Wavedream NET

‣ StackAudio Link II

‣ T+A SD 3100 HV und SDV 3100 HV

‣ TotalDAC D1-Streamer

‣ Silent Angel Rhein Z1 Plus

‣ exaSound PlayPointDM, Sigma Streamer, Gamma Server und Delta Server

Quelle: https://signalyst.com/network-audio-adapter/

Roon RAAT (Roon Advanced Audio Transport)

Roon war ebenfalls nicht glücklich mit UPnP, welches hier nachgelesen werden kann:

What’s wrong with UPnP?
Roon / RAAT Architecture and protocol VS DLNA / UPnP AV

RAAT funktioniert ähnlich schlank wie NAA als Endpunkt für den DAC und stellt keine großen Ansprüche an die Hardware. Es ermöglicht ein stabiles Streaming über Ethernet- und WiFi-Netzwerke und unterstützt alle „relevanten“ Audioformate inklusive DSD (bis DSD512). Stolz ist man auf die Wiedergabesynchronisation für Multiroom-Hören. 

RAAT ist an Roons Signalweg-Funktion gebunden. Allerdings gibt es Lösungen wie zum Beispiel rooUPnP: Finally a Roon Extension for UPnP Streamers. Freilich handelt man sich im Zweifel wieder die UPnP-Probleme ein und bekommt im Fehlerfall statt Musik vielleicht ein statisches Rauschen. 

Roon ermöglicht das Streamen an den HQPlayer.

Meine Meinung

Ich teile die Einschätzung von Brian Luczkiewicz (Roon Labs: CTO), dass UPnP ein alter und inkonsistent implementierter Standard ist. Oder wie Jussi Laako es formuliert: UPnP gehört zu den verbreitesten NON-Standard-Standards. Der Vorteil von UPnP ist zwar die universelle Verbreitung und Verwendung, aber was nützt es, wenn man sich Probleme bei der Musikwiedergabe einfängt? Weil zum Beispiel die in Verbindung stehenden Geräte nicht aufeinander abgestimmt sind. Einfach Einstecken (Plug) und Abspielen (Play) ist nämlich oft nicht.

Ich will natürlich nicht generell in Abrede stellen, dass UPnP bei vielen gut funktioniert. Aber gerade im Netzwerk kann man sich so manche Überraschung einhandeln. Ich bevorzuge daher ein Transportprotokoll, welches zu den eingesetzten Geräten exakt passt.