Update: 08.09.2007; Autor: Detlev Schnick


Die 24p-Fähigkeit von Blu-ray- / HD-DVD-Playern und Plasma- / LCD-Panels kritallisiert sich derzeit als eines der wichtigsten Kaufargumente heraus. Warum ist dieses Feature so in den Mittelpunkt des Interesses gerückt? Wo liegen die Knackpunkte bei 24p und worauf muss man unbedingt achten? Hier eine kurze Erklärung der Zusammenhänge:


Vorab eine Warnung: Die folgenden Ausführungen sind mitunter sehr technisch und insgesamt etwas kompliziert. Wir haben versucht, die Zusammenhänge vereinfacht und verkürzt darzustellen, mussten dann aber recht schnell erkennen, dass eine verständliche Erklärung ohne ein Mindestmaß an technischer Grundinformationen nicht möglich ist. Für denjenigen, der vor einer Kaufentscheidung steht, ist es u.E. auf jeden Fall lohnend, sich in die Thematik einzulesen. Ist das Grundwissen erst einmal da, dann erschließen sich später viele neue Informationen wie von selbst. In diesem Sinne viel Spaß beim Lesen ...


24p hat seinen Ursprung im Kino. Schauen wir uns also erst einmal an, wie es dort läuft ...

Analoge Kinofilme werden mit einer Bildfrequenz von 24 fps (frames per second) produziert. Auch bei der Vorführung im Kino laufen 24 Vollbilder pro Sekunde von der Filmrolle durch den Projektor.

Im Kinoprojektor sorgt dann ein Shutter (andere Bezeichnungen: Flügelblende, Umlaufblende) dafür, dass jedes der 24 Bilder zweimal auf der Leinwand erscheint, mit kurzen Dunkelphasen zwischen jedem Blendenumlauf. In seltenen Fällen, bei besonders hochwertigen Projektoren, wird jedes Bild sogar dreimal abgedeckt. Der typische Kinostandard ist jedoch die zweifache Abdeckung, was zu einer Bildfrequenz von 48 Hz führt. Mit dieser Technik sollen zum einen die Stege des Filmstreifens unsichtbar werden, zum anderen soll Flimmern vermieden werden. Durch den "2:2"- bzw. "3:3-Pulldown" auf 48 Hz bzw. 72 Hz (48 oder 72 Bildeindrücke pro Sekunde) kommt man in einen Frequenzbereich, in dem das menschliche Auge keine Einzelbilder und somit auch kein Flimmern mehr wahrnimmt.

Je Sekunde Filmgeschehen befinden sich 24 Bilder auf dem Filmstreifen. Der Shutter belichtet jedes Bild zweimal, so dass sich für den Zuschauer insgesamt 48 Bildeindrücke je Sekunde ergeben.

Wenn man von 24 fps spricht, so kann man dies also keineswegs mit 24 Hz gleichsetzen. Wir haben es vielmehr stets - auch beim Kinofilm - mit einem Vielfachen von 24 Hz zu tun. Egal wie die 24 Bilder weiterverarbeitet werden, es bleibt dabei, dass das Ausgangsmaterial des (analogen) Kinofilms stets nur 24 unterschiedliche Bilder (Frames) je Sekunde hat. Damit unterscheidet sich der Kinofilm wesentlich von Fernsehproduktionen, wie wir weiter unten sehen werden.


Was geschieht, wenn ein Kinofilm für's Fernsehen oder für DVD-Wiedergabe umgewandelt wird?

Fernsehen, Video oder auch das später hinzugekommene DVD-Format (im Folgenden einfach unter dem Begriff "Video" zusammengefasst) arbeiten im Zeilensprungverfahren und mit anderen Bildwiederholraten: Beim europäischen PAL-Standard sind es 50 Hz und beim in Japan und den USA gebräuchlichen NTSC sind es 60 Hz. Man sieht sofort: Diese Bildwiederholraten sind nicht durch 24 teilbar. Dennoch muss ein Kinofilm, wenn er in ein Videoformat umgewandelt wird, so verändert werden, dass er mit diesen Bildwiederholraten kompatibel ist. Dazu gibt es zwei Verfahren: Bei PAL (50 Hz) wird der Film um rund 4% schneller abespult und so auf 25 Bilder pro Sekunde beschleunigt. Anschließend erfolgt die Verdoppelung auf 50 Hz. Dieses sogenannte "PAL Speedup" wird bei Bewegungen praktisch nicht wahrgenommen. Die Tonhöhe wird über "Pitchbending" an die neue Geschwindigkeit angepasst. (So manchem Cineasten ist schon aufgefallen, dass die Filmdauer einer DVD-Version um etwa 5 Minuten kürzer ist, als das Kino-Original. Wer dann nach fehlenden Inhalten suchte, stelle erstaunt fest, dass der Film Szene für Szene vollständig war.) Dieses insgesamt unproblematische Verfahren, auch "PAL-Speedup" genannt, ist bei den 60 Hz von NTSC nicht praktikabel. Hier kommt stattdessen das sogenannte 3:2-Pulldown, auch "Telecine" genannt, zum Einsatz. Dabei werden die Bilder intermittierend verdoppelt und verdreifacht: Das erste Bild doppelt, das zweite dreifach, das nächste wieder doppelt u.s.w. So werden aus 24 Bildern 60 Bilder je Sekunde und man hat die 60 Hz. Dieses 3:2-Pulldown liefert jedoch ein insgesamt schlechteres Ergebnis als das "PAL-Speedup", denn es erzeugt bei langsamen Kameraschwenks und gleichmäßigen Bewegungen ein deutlich sichtbares Ruckeln, im Fachjargon "Judder" genannt.

Beim 3.2-Pulldown werden die Frames nach einem 3:2-Muster vervielfältigt. Dieses zwar regelmäßige, aber asynchrone Muster führt zu Ruckeln, das allerdings nur bei bei langsamen und gleichmäßigen Bewegungen oder Kameraschwenks auffällt.

Mit professionellen HD-Video-Equipment aufgenommene Filme, Sportereignisse oder Konzerte werden gleich so aufgenommen, wie sie gesendet werden: in Europa mit 50 Hz und in den USA mit 60 Hz. Bei diesem Material haben wir es statt mit 24 mit 50 bzw. 60 unterschiedlichen Bildern (Frames) je Sekunde zu tun. Das erklärt, warum ein HD-Film, der mit Videotechnik aufgezeichnet wurde, i.d.R. erheblich besser - weil ohne Ruckeln und daher bewegungsschärfer - ist als ein umgewandelter Kinofilm. Übrigens: Die HD-Filmkonserven, die europäische Sender kaufen, liegen zu über 90% in 60Hz-Fassungen vor. Vor einer Sendung müssen sie in aufwändigem Reverse-Pulldown von 60Hz-3:2-Pull-Down in 50Hz-PAL rückumgewandelt werden. Kein Wunder, dass europäische Sender diesen Aufwand scheuen. Wahrscheinlich gibt es deshalb in Deutschland noch immer so wenige HD-Sendungen.

Eine Kuriosität am Rande: Wenn solchermaßen aufgenommene HD-Produktionen auf Blu-ray Disc oder HD-DVD gebrannt werden sollen, wird es problematisch. Da nämlich 50Hz-Formate in den Spezifikationen der neuen HD-Speichermedien nicht vorgesehen sind (vermutlich wurden sie von den Normungsgremien schlicht vergessen), gibt es derzeit keine Möglichkeit, diese hochwertigen HD-Produktionen adäquat auf HD-Disc-Medien zu vermarkten. Die einzige Möglichkeit wäre hier ein komplexes Rückrechnen mit entsprechenden Bild- und Qualitätsverlusten (Ruckeln).


Und wo liegt nun das Problem mit dem Ruckeln?

Bisher wurde die Umwandlung vom Kinofilmformat ins Videoformat beim sogenannten Mastering einer DVD in den Studios vorgenommen und dann im PAL- oder NTSC-Format auf der DVD abgespeichert. Bei den neuen hochauflösenden DVD-Nachfolge-Formaten spart sich die Filmindustrie das Mastering komplett und speichert den Film im ursprünglichen 24-fps-Format auf der Disc ab. Die Umwandlung soll dann im Player geschehen. Allerdings hat sich die Industrie auf 60 Hz und das 3:2-Pulldown als ausschließliches Format festgelegt. Weder ist vorgesehen, eine PAL-Version auf der Disc abzuspeichern, noch findet ein "PAL-Speedup" im Blu-ray-Player oder HD-DVD-Player statt. Da alle Flachbildfernseher weltweit intern mit 60 Hz takten, entsteht aus der Beschränkung auf 60 Hz kein grundsätzliches Problem. Die wichtige Erkenntnis an dieser Stelle: Es gibt Stand heute (September 2007) für Blu-ray und HD-DVD nur noch ein Standard-Format und das ist 60 Hz. Das europäische PAL bleibt außen vor.

Für uns als PAL-verwöhnte Europäer verursacht dieser 60Hz-Uni-Standard allerdings ein Problem: Wir freuen uns nun über ein hochauflösendes Bild, müssen aber gleichzeitig bei umgewandelten Kinofilmen (und nur dort) ein bisher nicht gekanntes Ruckeln wahrnehmen. Ein schwacher Trost ist, dass dies vom Betrachter nur bei langsamen Kameraschwenks und gleichmäßigen langsamen Bewegungen wahrgenommen wird. Bei diesen Szenen wird der gleichmäßige Bewegungsfluss durch die unregelmäßige Bildmultiplizierung des 3:2-Pulldowns gestört. Doch für den, der gerade mehrere 1.000 Euro für hochwertiges HD-Equipment ausgegeben hat, ist eine derartige Qualitätsverschlechterung - und sei es nur ein gelegentliches Ruckeln - nicht akzeptabel.

Die gute Nachricht: Die Industrie hat das Problem erkannt. Die Lösung ist, dass der Player das Signal im originären, auf der Blu-Ray Disc oder HD-DVD befindlichen 24-fps-Format bzw. einem Vielfachen davon ausgibt. Dieses Format nennt sich 1080p/24 (andere Bezeichnungen: 1080p24, 1080/24p oder 1080/24fps), wobei sich für das Anhängsel 24 bei separater Verwendung mittlerweile die Bezeichnung 24p eingebürgert hat. Die Blu-ray-Player Playstation 3 und Pioneer BDP-LX70A sind die ersten HD-Player, die 1080p/24 beherrschen.

Doch nicht nur der Player muss 24p ausgeben, auch das Display muss 24p darstellen können und ggf. auf eine flimmerfreundliche Frequenz vervielfachen können. Soweit so gut. Nun wird es allerdings wirklich kompliziert ...


Warum wir trotz 1080p doch wieder den guten alten De-Interlacer brauchen ...

Wie wir oben gesehen haben, wäre eine Wiedergabe in 24 Hz unsinnig. Es würde ein deutliches Flimmern zu sehen sein. Also muss die Wiedergabefrequenz 48 Hz oder besser 72 Hz betragen. Die reine Wiederholung des gleichen Bildes vermindert zwar das Flimmern, schafft aber noch keine bessere Bewegungsschärfe. Ein Ruckeln gibt es also nach wie vor. Hinzu kommt, dass das menschliche Auge es als irritierend empfindet, wenn sich bewegte Objekte trotz Bildwiederholung nicht in ihrer Position verändern. Deshalb gehen fast alle Hersteller dazu über, mittels Interpolation weitere unterschiedliche Bilder zu errechnen und in die Wiederholfrequenzen einzubauen. Dabei wird in Echtzeit das jeweils übernächste Bild ausgewertet (vorausschauend gelesen) und mit dem gerade gezeigten Bild verglichen. Aus den festgestellten Unterschieden wird ein Zwischenbild errechnet und als nächstes Bild in die Bildfolge eingefügt. Mit dem Zwischenbild ist eine neue Bildinformation entstanden. Aus zwei unterschiedlichen Bildern wurden drei. Diese Technik hat allerdings ihre natürlichen Grenzen. Dadurch, dass der De-Interlacer immer nur für die bewegten Elemente (nur diese Bildinhalte verändern sich) Zwischenbilder errechnet, wirken die Kanten bewegter Bildinhalte verschliffen. Gleichzeitig werden bewegte Inhalte jedoch vordergründiger wahrgenommen als der statische Hintergrund. So entsteht der sogenannte Soap-Effekt, benannte nach den meist billig produzierten Soap-Operas (Seifen-Opern), wo sich die Darsteller vor gestellten und unscharfen Kulissen bewegen. Man kann sich gut vorstellen, welch hochkomplizierte Algorithmen erforderlich sind, um all diese Feinheiten der Bilddarstellung sauber umzusetzen. Es wird also zukünftig auch im HD-Zeitalter wieder darauf ankommen, wie gut ein Hersteller das Thema Interpolation beherrscht.


Ein wesentlicher, bisher kaum beachteter Unterschied zwischen LCD und Plasma ...

Beim Thema Interpolation ist eine Besonderheit grundsätzlicher Art zu beachten, die aus der unterschiedlichen Darstellung von LCD- und Plasma-Technik resultiert. Bei einem LCD-Panel bleibt jedes Bild während der gesamten Framedauer auf dem Display stehen, d.h. es gibt keine Dunkelphase. Man spricht hier von Hold-Type-Displays. Wird also dreimal hintereinander das gleiche Bild gezeigt, so sieht das menschliche Auge dennoch während der Gesamtzeit ein Bild. Es ist also für den Betrachter gleichgültig, ob aus den 24 Bildern bespielsweise über ein 3:3-Pulldown 72 Bilder entstehen. Hier besteht ein grundlegender Unterschied zur Plasmazelle. Bei der Flüssigkristallzelle des LCD-Panels bleibt der Inhalt der Pixelzelle solange stehen, bis mit einer Bildbewegung ein neuer, anderer elektrischer Impuls kommt. Beim Plasma-Display, sogeannten Impulse-Type-Dispays, kommt Phosphor zum Einsatz und dieser hat, abgesehen von einer natürlichen kurzen Nachleuchtdauer, eine Dunkelphase sobald keine Spannung mehr anliegt. Die Plasmazelle ist also in der Lage, nur kurzzeitig aufzuleuchten. Damit ist das Plasma-Display noch am ehesten mit der guten alten Kathodenstrahlröhre vergleichbar, in der ja der Elektronenstrahl ebenfalls Phosphor kurzzeitig zum Leuchten gebracht hat.

Aus diesen technischen Besonderheiten folgt, dass die Hersteller von LCD-Panels bei der Interpolation weniger Spielraum haben als die Hersteller von Plasma-Panels. Tatsächlich ist der o.g. Soap-Effekt vorwiegend bei LCD-Fernsehern zu beobachten. LCD-typische Nachzieheffekte bei schnellen diagonalen Bewegung sind ebenfalls auf die o.g. Besonderheiten der Hold-Dispay-Technik zurückzuführen.


Und das sind die Fallstricke, die sich aus "24p" ergeben können ...

Abgesehen von Pioneer konnte bisher kein Hersteller mit Plasma- oder LCD-Panels aufwarten, die 24p-Formate fehlerfrei wiedergeben konnten. Dies ändert sich jetzt allerdings mit den im Herbst 2007 auf den Markt kommenden Geräten. Die Frage ist allerdings immer: Was heißt "24p-kompatibel"? 72 Hz oder 48 Hz oder gar nur 24 Hz? Erfolgt nur eine Entgegennahme von 24p oder auch eine faktische Umsetzung in der Darstellung? Wie erfolgt die Interpolation?

Gesetzt den Fall, man hat einen Blu-ray- oder HD-DVD-Player, der 24p-fähig ist und einen Plasma- oder LCD-Fernseher, der ebenfalls 24p-fähig ist, dann heißt das nicht automatisch, dass die beiden sich auch verstehen. Der Flachbildfernseher sendet nämlich als Teil des HDMI-Protokolls sogenannte EDID- (Extended Dispay Indentification Data) Informationen an den Player. Nur wenn die EDID-Informationen korrekt sind und der Player so programmiert ist, dass er die EDID-Informationen richtig interpretiert, nur dann gibt er 1080p/24 über seinen HDMI-Ausgang aus.

Beispiehaft wollen wir hier nur 3 der häufigsten Probleme anführen, die sich in den letzten Monaten in der Praxis gezeigt haben:

1. Der Player gibt 1080p/24 aus. Das Panel in 24p-fähig. Die EDID-Informationen sind richtig. Beim Panel kommt 1080p/24 an. Das Panel rechnet jedoch intern wieder auf 60 Hz um und stellt somit effektiv ein 1080p/60-Bild dar. Der Anwender kann dies nur am sichtbaren Ruckeln erkennen.
   
2. Der Player gibt 1080p/24 aus. Das Panel ist 24p-fähig. Die EDID-Informationen sind falsch, d.h. das Panel meldet dem Player, es könne kein 24p oder der EDID-Datensatz sei fehlerhaft. Folglich gibt der Player kein 24p aus. Und dies, obwohl beide Geräte in der Lage wären, 24p darzustellen. Dass die EDID-Informationen falsch waren, erkannten wir in einem Test nur durch Zufall: Nachdem ein eigentlich 24p-fähiges Panel kein 24p ausgab, schlossen wir ein Panel mit korrektem EDID an den Player an. Der Blu-ray-Player erhielt damit die 24p-EDID-Information und gab 24p aus, die auch auf dem Panel korrekt dargestellt wurden. Dann wurde das Panel im laufenden Betrieb abgesteckt und stattdessen das erste Panel mit dem fehlerhaften EDID angeschlossen - und siehe da, 1080p/24 wurde weiterhin anstandslos ausgegeben und dargestellt.
   
3. Sie haben einen Blu-ray-Player, der 24p ausgibt, und ein Display, das 24p entgegennimmt und perfekt ausgibt. Das Bild ist ruckelfrei. Doch das Panel ist kein Full-HD-Panel (1.920x1.080). Folglich kann 1080p zwar entgegengenommen werden, muss aber panel-intern in 1080i umgerechnet werden. Dies ergibt allerdings erstaunlicherweise nur geringe Qualitätseinbußen. Doch die ganz große Begeisterung kann da nicht aufkommen. Dann stellt sich noch heraus, dass der Player mit der veralteten HDMI-Version 1.2 arbeitet und nicht mit dem aktuellen HDMI 1.3a (Lesen Sie dazu unser Special zu HDMI 1.3a!). Folglich kann der Player die neuen HD-Tonformate Dolby TrueHD und DTS-HD Master Audio nicht ausgeben.

Was soll ich jetzt tun?

Was folgt nun aus all dem, wenn Sie vorhaben, sich HD-Equipment zuzulegen?

Bisher genügte es, zu einem Händler zu gehen und sich von einer tollen Bildvorführung begeistern zu lassen. Doch dies kann heute verhängnisvoll ausgehen - zumal man es i.d.R. mit ziemlich hochpreisigen Komponenten zu tun hat. Selbst in einem intensiven Test kann man nicht alle Möglichkeiten der HD-Darstellung durchspielen. Das muss gar nicht einmal daran liegen, dass der Händler übersieht, Sie auf den einen oder anderen Umstand hinzuweisen. Meist ist es schlicht und ergreifend schon allein zeitlich nicht möglich, das erforderliche komplexe Wissen zu erarbeiten und aktuell zu halten. Hinzu kommt, dass einige der potentiellen Probleme erst in der nahen Zukunft auftreten dürften, - wenn angekündigte Geräte auf den Markt kommen, die dann mit Ihren heute gekauften Komponenten zusammenspielen sollen.

Sie als Kunde müssen also über ein gewisses Grundwissen verfügen und die richtigen Fragen stellen können. Bestehen Sie auf einer sachlichen Beantwortung Ihrer Fragen. Sie haben ein Recht darauf. Lassen Sie sich bestimmte Leistungsmerkmale zusichern, z.B. "HDMI-Schnittstelle entspricht der aktuell neuesten Version" oder "Stellt 24p mit 72 Hz dar, ohne panel-interne Rückumrechnung in 60 Hz".

Unter diesen Voraussetzungen ist es auch heute schon möglich, eine gute Entscheidung für HD-komponenten zu treffen. Dabei helfen wir Ihnen gerne mit einer persönlichen Beratung per Telefon oder E-Mail. Oder besuchen Sie uns und erleben Sie HD-Technik in unseren Vorführstudios.


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