Die 1.080p-Signalausgabe und ihre Problematik

Veröffentlicht: Dienstag, 22. März 2011 08:45
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Seit Anfang der 2000er Jahre setzen HD-Medien auf eine native Auflösung von 1.920  x 1.080 Pixel (Full HD). Die Bildsignalausgabe erfolgt mit 24 Hz in Vollbildern, daher heißt der Standard 1.080p/24. Doch ganz so einfach läuft es in der Praxis bedauerlicherweise nicht, denn es gibt die Signalausgabe in 1.920 x 1.080p mit 60 Hz Bildwiederholfrequenz und die Signalausgabe in 1.920 x 1.080p mit 24 Hz Bildwiederholfrequenz. Was ist nun besser?

Hier kann man direkt anführen, dass das Film-Ausgangsmaterial auf der Blu-ray in 1.080p/24 vorliegt, Filmkameras nehmen mit 24 Frames/Sekunde auf, und auf den neuen HD-Medien findet sich das Material im ursprünglichen Format. Zur Weiterverarbeitung von Bildwiedergabegeräten waren und sind oftmals aber  50 oder auch 60 Hz gebräuchlich, nicht 24 - was zur Einführung von 1.080p/60 führte. Die Bildsignalausgabe mit 24 Frames (= 24 Hz) pro Sekunde mit 1.920 x 1080 Pixeln Progressive (1920 x 1080p/24) garantiert die höchstmögliche Bildqualität bei der Filmwiedergabe über Blu-ray Disk. 

1.080p-Signalausgabe

 

Der Pulldown
Doch ein 1.080p/60-Signal hat visuelle Nachteile. Die 24 Hz Bildwiederholfrequenz müssen auf die 60 Hz (NTSC-Bildwiederholfrequenz) gebracht werden. 60 ist jedoch kein Vielfaches von 24, was zum Ergebnis hat, dass eine "krumme" Umwandlung im HD DVD- oder Blu-ray-Player stattfindet: Der so genannte 3:2 Pulldown, bei dem die Bildrate von 24 auf ca. 30 erhöht wird. Als erstes das Filmsignal um einen minimalen Betrag verlangsamt (ca. 0,1 %, oder für 1.001 Sekunden Originalmaterial werden 1.000 Sekunden des Filmmaterials abgespielt). Insgesamt läuft das Filmmaterial nun mit einer Geschwindigkeit von 23,976 Bildern pro Sekunde was heißt, dass nun vier Einzelbilder im ursprünglichen Filmsignal fünf Einzelbilder in der halben NTSC-Bildfrequenz (ca. 30 Hz) gegenüberstehen. Die vier Einzelbilder des Filmmaterials werden nun interlaced, was zur Folge hat, dass nun fünf Bilder zur Verfügung stehen. Ein Vollbild wird also in zwei Halbbilder zerlegt. Aus jedem Bild des ursprünglichen 24p Kinomaterials werden abwechselnd drei oder zwei Halbbilder erzeugt. 

Das erste Vollbild wird drei Halbbilder lang gezeigt, das zweite Vollbild zwei Halbbilder lang, das dritte Vollbild wieder drei Halbbilder lang etc. Dieser 3:2 Pulldown ist kaum zu bemerken, so lange man schnelle Bewegungen wahrnimmt oder keinerlei Bewegung im Bild ist. Bei langsam ausgeführten Bewegungen oder langsamen Kameraschwenks hingegen merkt man das "Zerpflücken" des Ausgangsmaterials deutlich: Die Bewegungsabläufe wirken nicht ganz flüssig, da das Bild sichtbar ruckelt. Nun kommt noch ein weiterer Prozess hinzu: Während des Pull Downs wird das Bild de-interlaced, das heißt, der Blu-ray- oder HD DVD-Player muss, möchte er das Bild in 1.080p ausgeben, zuvor erneut de-interlacen. Auch dies heißt Zeit- und Arbeitsaufwand, was sich in einer weitere Verzögerung innerhalb des Videosignals bemerkbar macht, was, gerade im Falle eines nicht enorm hochwertigen De-Interlacers im HD DVD- oder Blu-ray-Player zu weiteren Beeinträchtigungen bezüglich der Bildqualität führt. Lösung für die 3:2 Pulldown-Problematik wäre der so genannte "Reverse Pulldown", bei dem, kurz erklärt, die durch das Pulldown-Verfahren gemachten Signalveränderungen wieder rückgängig gemacht werden. So könnte man wieder ein reines 1.080p/24-Signal generieren. 

Kein 1.080/50

Alternativ wäre es möglich, 1.080p/50 (50 Hz ist die PAL-Bildwechselfrequenz) zu erzeugen, einfach mittels des so genannten "PAL Speed-Ups", hier lässt man die ursprünglich 24 Frames des Filmmaterials einfach mit fünf Prozent höherer Geschwindigkeit laufen, so kommt man bequem auf 25 Frames, die man dann, ebenso bequem, auf 50 Hz verdoppeln kann - ohne die Ruckel-Problematik des 3:2 Pulldowns. Daher kannten wir die "Ruckelei" von den bisherigen "normalen" PAL DVDs auch nicht, denn hier wurde einfach der PAL Speed-Up durchgeführt, und Bildruckeln gab es höchstens dann, wenn der bordinterne De-Interlacer in DVD-Player oder Bildwiedergabegerät seiner Arbeit nicht schnell und präzise genug nachkam. Also wäre 1.080p/50 durchaus eine Lösung - aber wiederum verschiedene Masterings (50 Hz und 60 Hz für PAL und NTSC) wie bei der DVD wollten Hersteller und Filmstudios nicht nochmals in Erwägung ziehen - kein Hertz-Chaos mehr, sondern eine einheitliche Lösung, und was liegt eigentlich näher, als hier das ursprüngliche Format zu verwenden, in dem das Material vorliegt - und das sind 24 Frames pro Sekunde. 

Bildsignalausgabe in 1.080p/24

Nun sind wir beim Thema 1.080p/24 Direktsignalausgabe: Der Blu-ray-Player sollte im Sinne einer optimalen Bildgüte das Signal in diesem Format ausgeben können  - mittlerweile sind alle neueren Geräte dazu in der Lage. Doch durch die technischen Spezifikationen von Disc und Player gestaltet sich dies in der Praxis doch nicht so einfach, so dass eine hochwertige, leistungsstarke bordinterne Elektronik beim Player nötig ist, um eine 1.080p/24-Bildsignalausgabe zu ermöglichen.

Welches Bildwiedergabegerät?

Nun stellt sich die Frage nach dem passenden Bildwiedergabegerät. Natürlich muss dieses 1.080p/24-Signale entgegen nehmen können. Was passiert bei dieser Art der Signalverarbeitung? Das 1.080p/24-Signal wird aus dem Player herausgeleitet und vom Flachbildschirm entgegen genommen. Intern dann wird die Frequenz von 24 Hz auf das mindestes Doppelte von 24 Hz verändert. Oftmals wird verdreifach oder sogar verfünffacht, um ein möglichst fließendes, flimmerfreies Bild zu generieren.

Die 1.080p/24-Problematik bei preisgünstigen Panels

Bei vielen LCD-Panels sind die Frequenzen, mit denen das LCD-Panel angesteuert wird, eingeschränkt und fest definiert, vor allem 60 H sind zur Ansteuerung gebräuchlich. Dies hat zur Folge, dass der LCD-TV intern umrechnen muss und somit kein "echtes" 24p zum Panel gelangt, sondern dass der bezüglich der Bildqualität unangenehme Pulldown nur ins Bildwiedergabegerät verlagert wird.