Petition gegen 720p bei ARD und ZDF HD

Kürzlich wurde eine Pedition für HD im Format 1080i50 bei ARD und ZDF HD eingereicht. ARD und ZDF strahlen ihre Sendungen momentan mit 720p50, also mit 720 Zeilen vertikaler, räumlicher und 50 Vollbildern/Sekunde zeitlicher Auflösung aus. Einige private Fernsehsender strahlen dagegen seit Beginn in höchster räumlicher Auflösung mit 1080 Linien vertikal, dem sogenannten Full HD, dagegen aber nur in Halbbildern (interlaced), aus.

Die aufkommende Diskussion zeigt, dass HDTV trotz jahrelanger Entwicklung noch lange nicht das Potential ausschöpft, das technisch möglich und sinnvoll ist und gegenüber PAL noch mit vielen Tücken zu kämpfen hat. Das betrifft sowohl das Format 720p50 als auch 1080i50. Zwar hat 1080i50 scheinbar eine höhere räumliche Auflösung, verglichen mit echtem, nativem HD im Format 1080p50 ist es aber der gleiche Unfug wie 1080i50. Warum? Ich werde es euch erklären:

HD- wie auch Röhrenfernseher arbeiten mit Netzspannung. Im Europäischen Raum sind das üblicherweise 230 V Wechselspannung bei 50 Hz. Ihre Bildwiederholfrequenzen sind ein Vielfaches dieser Stromnetzfrequenz, also 50, 100 oder 200 Hz. Die Netzfrequenz wird als Grundlage für Anzeigeeinheiten genutzt. Das Menschliche Auge nimmt 20 und mehr Bilder/Sekunde als flüssige Bewegung wahr. Optimal sind jedoch 30 und mehr. Das maximale zeitliche Auflösungsvermögen des menschlichen Auges liegt bei 60-70 Hz, weshalb 200 Hz-Fernseher nur aus verkaufstechnischen Gründen sinnvoll sein können.

Vergleichen wir nun das Produkt aus zeitlichem und räumlichem Auflösungsvermögen der einzelnen Darstellugnsformate - aufgelistet von schlecht nach gut:

natives PAL
Hier werden 50 Halbbilder pro Sekunde übertragen. Das vertikale Auflösungsvermögen liegt bei 625 und unter Berücksichtigung des Kellfaktors von 0,7 bei 437,5 Zeilen, das horizontale lässt sich nicht exakt bestimmen, da es sich um ein analoges Signal handelt, liegt aber bei ca. 780 Spalten.

788 Spalten x 625 Zeilen x 0,7 x (50 / 2) Vollbilder/s = 8,6 Megapixel/s

"digitales" PAL
Hier wird entweder mit 25 Vollbildern oder üblicherweise mit 50 Halbbildern gearbeitet. Das räumliche Auflösungsvermögen ist etwas geringer als bei nativem PAL:

720 Spalten x 576 Zeilen x (50 / 2) Vollbilder/s = 7,3 Megapixel/s

720p50
Dies ist das Format, welches ARD und ZDF einsetzen. Es bietet eine etwas höhere räumliche und die doppelte zeitliche Auflösung gegenüber PAL, was der Bewegungsschärfe bei schnellen Bewegungen zu gute kommt. Nicht zuletzt dürfte Olympia der Grund für 720p50 gewesen sein.

720 Zeilen * 1280 Spalten x 50 Vollbilder/s = 46,1 Megapixel/s

1080i50
Dieses Format wird von den privaten Sendeanstalten benutzt und bietet eine hohe räumliche Auflösung, ist aber hinsichtlich der zeitlichen Auflösung genauso gut/schlecht wie PAL - in Bezug auf die Anzeigeeinheit letztendlich aber schlechter.

1080 Zeilen x 1920 Spalten x (50 / 2) Vollbilder = 51,8 Megapixel/s

An dieser Stelle wird deutlich, dass 1080i50 eine nur unwesentlich höhere räumlich-zeitliche Auflösung hat als 720p50.

1080p50
Die ist der Standard, den jedes Full HD-fähige Geräte nativ beherrscht. D. h., es kann dieses Format ohne Umrechnung, und somit Qualitätsverlust, darstellen - es erreicht die höchste HD-Qualität, wird jedoch bisher nirgends eingesetzt.

1080 Zeilen x 1920 Spalten x 50 Vollbilder = 103,7 Megapixel/s

Geht man davon aus, dass jedes digitalisierte Bild nach dem Whittaker-Kotelnikow-Shannon-Abtasttheorem quantisiert wird, müsste man die Anzahl korrekt aufgelöster Bildpunkte in der Höhe und in der Breite jeweils um den Faktor zwei, in der Fläche also um den Faktor 4 verringern. Demnach hätte ein PAL-Signal mit 8,6 MP/s eine etwas schlechtere Qualität als ein 720p50 bzw. 1080i50-Signal mit ca. 12 MP/s und immerhin noch fast ein Drittel der Qualität eines 1080p50 Signals (25 MP/s).

Ein analoges Fernsehbild betrachtet auf einer analogen Anzeigeeinheit (Braunsche Röhre) ist gar nicht so schlecht wie sein Ruf in Zeiten von HD geworden ist. Leider ist das PAL-Bild aufgrund von sehr niedrigen Datenraten bei der digitalen Übertragung mit DVB-T in Verruf geraten. Doch betrachten wir nun die Kette von der Akquise bis zur Darstellung auf dem Endgerät:

PAL wird mit 50 Halbbildern/s aufgezeichnet, übertragen und aufgrund des Zeilensprungverfahrens auf einer Röhre auch genau so dargestellt. Es kommt kaum oder gar nicht zu Übertragungs- oder Darstellungsverlusten.

720p50
Um zukunftssicher aufzuzeichnen, wird fast alles Material nur noch mit einer Auflösung von 1080 Zeilen aufgezeichnet. Anschließend wird es von 1080 Zeilen für die Übertragung auf 720 Zeilen eingestampft. Über die Fläche betrachtet bleiben dadurch nur noch 0,9 MP (720 x 1280) / 2,1 MP ( 1080 x 1920) = 44 % übrig. Dargestellt auf den langsam aussterbenden Geräten mit nur 720 Zeilen entstehen hier keine weiteren Verluste. Dargestellt auf einem Full HD-fähigen Fernseher mit 1080 Zeilen beginnt allerdings dir Rechnerei. So müssen aus 720 Zeilen 1080 Zeilen errechnet werden, was bedeutet, dass jede dritte Zeile ergänzt (erraten) werden muss (720 / 2 + 720 = 1080). Da das Bild aber homogen aufgebaut sein soll, führt dies dazu, dass alle Zeilen neu berechnet werden müssen. Das gleiche geschieht in horizontaler Ebene, hier müssen aus 1280 Punkten 1920 erzeugt werden. Was dabei rauskommt ist Matsch und schlechter als das Ergebnis auf einem 720-Zeilen-Bildschirm.

Halten wir uns den Übertragungsprozess noch einmal kurz vor Augen:

1080 (Akquise) --> 720 (Übertragung) --> 1080 (Darstellung)

Was für ein Blödsinn ^^ Gut, werdet ihr sagen, deshalb wollen wir ja 1080 Zeilen.

1080i50
Richtig. Zumindest fast. Bei 1080i50 muss zumindest an der räumlichen Auflösung nichts verändert werden, da 1080 Zeilen übertragen werden. Das ist aber nur die halbe Wahrheit, da wir ja von Halbbildern sprechen. Also wird mit jedem Vollbild bei 50 Hz auf unserem Anzeigegerät eigentlich nur ein Halbbild dargestellt. Da dies aber streifig aussehen, zudem erheblich flackern würde und ein HD-Fernseher nur Vollbilder darstellen kann, müssen wir jedes an den Bildschirm gelieferte Halbbild mit irgend etwas auffüllen. Wir könnten den Mittelwert aus den beiden benachbarten Zeilen (oben und unten) bilden oder schauen uns die Halbbilder in der Sequenz zeitlich vor und nach dem aktuellen Bild an, dort werden wir die in unserem Bild fehlenden Zeilen finden. Anschließend können wir einen Mittelwert berechnen. In der Praxis werden oft beide Verfahren (räumlich, zeitlich) kombiniert.

Wir sehen nun, dass uns immer Bildinformationen fehlen, die wir mit hellseherischen Fähigkeiten ergänzen müssen. Das erste Verfahren wirkt sich negativ auf die räumliche und das zweite negativ auf zeitliche Auflösung aus, weshalb schnelle Bewegungen oft verwaschener als auf einer Röhre mit einem PAL-Bild dargestellt werden und den eigentlichen Vorteil von HD zunichte machen (horizontal verlaufende Laufschriften). Zugegebenermaßen beherrschen viele aktuelle Geräte das Errechnen der fehlenden Informationen schon recht gut - sie fehlen trotzdem. Zaubern kann selbst das beste Gerät nicht.

1080p50
Dieses Format ist neben PAL das einzige, bei welchem weder für die Übertragung noch für die Darstellung etwas umgerechnet werden muss. Die Bilder können echt nativ (nicht wie von einigen Sender mit 1080i50 aktuelle behauptet) dargestellt werden. Da dieses Format aber eine mindestens doppelt so große Datenübertragungskapazität benötigen würde wie 720p50 oder 1080i50 und damit auch die Übertragung doppelt so teuer wäre, wird es nicht eingesetzt. (Deshalb sind wir auch von analogem, terrestrischem Fernsehen weggekommen, digital war billiger - nicht qualitativ gleich- oder höherwertiger.)

Kinoformat mit 24 Vollbildern/s
Hier stimmt zwar oft die räumliche Auflösung, dafür ist die zeitliche mit im Kino üblichen 24 Bildern/s gegenüber 25 oder 50 Vollbildern/s denkbar ungünstig. Zur Vereinfachung werden Kinofilme im Fernsehen oft mit 25 statt nur 24 Bildern/s abgespielt, wodurch sich die Laufzeit um ca. 6 % verkürzt. Allerdings muss hier der Ton zur Beibehaltung der Tonhöhe ebenfalls neu errechnet werden.

Fazit
Wie man sieht, wird noch viel zu viel und viel zu oft umgerechnet. Aufnahmegerät, Übertragungsweg und Darstellungseinheit sind hier, anders als bei einer analogen Röhre mit PAL, alles andere als aufeinander abgestimmt, weshalb mir schlussendlich so schnell keins dieser ach so tollen "hochauflösenden" Flachmänner ins Haus kommt. Da bleibe ich doch lieber bei meiner alten Sony-Trinitron-Röhre. Technische Neuerung muss nicht automatisch Fortschritt bedeuten. Also selbst wenn ARD, ZDF und Arte im Format 1080i50 ausstrahlen sollten, wird sich dadurch zwar etwas verändern, aber nichts verbessern.

mit Google 9.200 km von Moskau nach Wladivostok

Google dringt in immer mehr Bereiche vor. Kürzlich veröffentlichte Google eine virtuelle Reise mit der Transsibirischen Eisenbahn - eine Kombination aus den Diensten Google Maps und YouTube - wahlweise mit Fahrgeräusch, Webradio oder landestypischer Musik. 30 km habe ich schon. Wie lange fährt man eigentlich bis Vladivostok? Google verspricht malerische Landschaften und pompöse Berge.

Zugangserschwerungsgesetz verabschiedet

Bundespräsident Horst Köhler hat heute das heftigst umstrittene "Zugangserschwerungsgesetz" unterzeichnet. Es gilt damit als rechtskräftig. Wie Spiegel-online betont, ist das Gesetz nicht nur umstritten, mittlerweile auch ungewollt, sodass man in Erwägung zieht, es wieder abzuschaffen. Damit blamiert sich nicht nur "Zensursula" sondern eigentlich jede Partei, die an diesem Gesetz mitgewirkt hat. Nun wird es ernst und die Stoppschilder werden auftauchen. An dieser Stelle möchte ich jedem wieder OpenDNS ans Herz legen, um der Internetzensur zu entgehen, und Inhalte ungefiltert auf Inhalte des Internets zugreifen zu können.