Wenn das Bild deines Apple TV ruckelt – 50 Hz vs. 60 Hz

Update vom 11.04.2018:

Mit der neusten Version von TV OS unterstützen sowohl Apple TV 4 (seit Version 11.3)  wie auch Apple TV 4K (seit Version 11.2) die automatische Anpassung der Bildrate und des Dynamikbereichs (nur Apple TV 4K) an das Originalmedium.  Dadurch kann der TV oder Beamer jedoch kurzzeitig schwarz werden oder flimmern.  Weitere Informationen hierzu von Apple direkt. 

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Voller Freude habe ich mir gestern ein Apple TV 4 von Media Markt zum Aktionspreis von 129.95 Fr. gegönnt. Die zahlreichen Apps und die das intuitive Bedienkonzept machen die Streamingbox zu einem wahren Vergnügen in der Nutzung. So stelle ich mir das Fernsehen der Zukunft vor: Over The Top (OTT) von beliebigen Anbietern, App basierend und All-IP direkt übers Internet ohne Coaxverkabelung.

Lineares TV ohne jegliches Replay ist ein Relikt aus längst vergangenen Zeiten. Der heutige Kunde erwartet personalisiertes Entertainment, zu jeder Zeit und an jedem Ort. Das Entertainment passt sich an den Kunden an und nicht der Kunde dem fixen Zeitplan des Entertainments. Apps wie Teleboy, Wilmaa und Zatoo machen den klassischen Anbietern  UPC, Quickline, Swisscom und Sunrise zunehmend Konkurrenz. Monster Boxen mit minimaler Cloud-Anbindung, lauften Lüftern, hohem Energieverbrauch und immer noch lokalen Festplatte zur Aufnahmespeicherung mit bis zu 8 Tuner gleichzeitig (UPC Horizon), wie jene von UPC (Horizon) und Quickline (Verte), sind einfach nicht mehr zeitgemäss, ausser man möchte sein Wohnzimmer damit heizen und hat Freude an den meist exorbitant langen Startzeiten (UPC Horizon). Kleine, schlanke, All-IP und Cloud basierende Systeme, wie jene von Swisscom (Swisscom TV) und Sunrise (Sunrise TV) sind die Zukunft. Mit Quickline TV, welches zur Zeit noch mit zahlreichen technischen Mängeln behaftet ist, hat zumindest Quickline als erster Kabelnetzanbieter einen Schritt in die richtige Richtung gewagt. Quickline TV ist, wie bereits angesprochen, noch in der Reifephase beim Endkunden, vergleichbar mit einer klassischen Banane. Mein Netzbetreiber EBL weigert sich mit Händen und Füssen mir diese Box zuzumuten. Ich solle noch mindestens 2 – 3 Monate warten und erst dann wechseln. Angeblich soll diese auch bereits übers heimische Netzwerk und dem Kabelmodem von Quickline funktionieren, die EBL will dies ihren Kunden zur Zeit aber nicht zumuten. Eigendlich schade um ein Produkt, zu welchen Quickline offiziell keine Alternative mehr anbietet. Nur inoffiziell über den Kabelnetzbetreiber lässt sich der Vorgänger Verte! noch bestellen.

Die Apple TV Box in der Version 4 bietet nur zwei Ausgangsbildaufbaufrequenzen (engl. framerates): 50 Hz und 60 Hz. Hierbei handelt es sich ebenfalls um Relikte aus längst vergangenen Zeiten. In Europa gibts 50 Hz Wechselstrom und damit eine Bildaufbaufrequenz im PAL-System von 50 Hz und 25 Hz, da man früher technisch in gewöhnlichen Fernsehgeräten noch nicht in der Lage war, künstlich eine beliebige Frequenz zu generieren.  Die Netzfrequenz diente quasi als Zeitgeber. In den USA kommt der Strom mit 60 Hz  Netzfrequenz aus der Steckdose und eine Bildaufbaufrequenz im NTCS-System von 60 Hz (ca. 59.94 Hz für Farbfernsehen) und 30 Hz (ca. 29.97 Hz für Farbfernsehen) wurden standartisiert. Der Offset von 0.03 Hz wurde bei NTCS beim Welchsel vom Schwarzweiss- zum Farbfernsehen für den Farb-Subcarrier vorgesehen. Der Einfachheit halber bleiben wir jedoch bei der Bezeichnung 30 resp. 60 Hz. Weitere Details finden sich in einem Artikel von Apple selber. Wird Videomaterial mit 30 Hz oder 60 Hz durch Apple TV in 25 Hz oder 50 Hz ausgegeben, entstehen deutlich warnehmbare Bildsprünge (engl. jitter) und kurzzeitige Ruckler (engl. judder) im Videostream. Umgekehrt gilt bei einer Ausgabe in 30/60 Hz bei einer Aufnahmefrequenz des abgespielten Videomaterials von 25/50 Hz das Selbe. Bei einer Konvertierung von 25/50 Hz nach 30/60 Hz fehlen pro Sekunde 5 resp. 10 Bilder. Diese Bilder müssen durch Apple TV künstlich ergänzt werden, was auf Grund der geringen Leistungsfähigkeit und wenig ausgefeilten Algorithmen der Box zu merklichen Bildstörungen führt. Fairerweise muss angemerkt werden, dass der Konvertierungsvorgang äusserst rechenintensiv und komplex ist und von einer gewöhnlichen Streamingbox in der Regel nicht in Echtzeit bewältigt werden kann. Im umgekehrten Fall liegen zu viele Bilder vor und Apple TV muss die Framerate künstlich reduzieren, was ihr mit ähnlich miserablem Output gelingt.

Bei einem Produkt aus dem Hause Apple würde man meinen, dass solche Probleme durch ausgefeilte Lösungen umgangen werden, jedoch weit gefehlt. Apple TV 4 ist in der aktuellsten Softwareversion (TV OS 10.1.1) nicht in der Lage automatisch die Ausgangsfrequenz an die Eingangsfrequenz des Videomaterials anzupassen. Dies tut die Box selbst in der Einstellung „Auto“ nicht. Selektiert man unter Einstellungen -> Audio und Video -> Auflösung die Einstellung „Auto“, wählt Apple TV eine Ausgangsfrequenz von 60 Hz. Diese Ausgangsfrequenz bleibt konstant, auch bei Videos mit 50 Hz.

Dies führt dazu, dass man ständig manuell die Einstellungen anpassen muss, möchte man einen makellosen und ungestörten Videogenuss. Nutzt man beispielsweise die App Teleboy, welche 720p bei 50 Hz oder 25 Hz liefert, muss man die Framerate auf 50 Hz anpassen. Andernfalls sind merkliche Ruckler im Bild zu sehen. Mietet man hingegen einen Film aus dem iTunes Store oder Nutzt eine App für den amerikanichen Markt (z.B CNN oder Netflix), wird dieser mit 30 Hz oder 60 Hz gestreamt und man muss die Framerate im Menüpunkt „Auflösung“ wieder zurück auf 60 Hz setzen.

P.S: Apple TV 4 unterstüzt nicht mal die für Kinofilme üblichen 24 Hz oder bei neueren Filmen wie Hobbit verwendeten 48 Hz. Apps wie Netflix liefern nicht nur 30 Hz oder 60 Hz, sondern auch 24 Hz oder 48 Hz. Die Filme müssen im sogenannten 3:2 Pulldown-Verfahren   in 30 Hz oder 60 Hz konvertiert werden, was zu entsprechenden Ruckel-Artefakten bei langsamen Schwenks führen kann. Um einen Kinofilm in die bei PAL üblichen 25 Hz oder 50 Hz umzuwandeln, wird die sogenannte PAL-Beschleunigung (PAL speed-up) verwendet. Bei deisem Verfahren werden fehlenden 1 – 2 Frames pro Sekunde durch beschleunigtes Abspielen des Grundmaterials kompensiert. Hier muss allein die Tonspur etwas in der Frequenzlage korrigiert werden um die Verzerrung bei schnellerer Abspielrate zu kompensieren. Bei Kinofilmen mit 24 Hz ist also eine Ausgangsbildwiederholrate von 50 Hz zu bevorzugen.

 

 

9 Antworten auf „Wenn das Bild deines Apple TV ruckelt – 50 Hz vs. 60 Hz“

  1. Super, danke für diese Erklärung Michael,
    ich habe mir gestern die mittlerweile „alte“ Apple TV 4 geholt, da ich keinen 4k Fernseher besitze und bin ehrlich etwas enttäuscht, dass Spiele wie Filme auf diesem Turbogerät ruckeln.
    Bisher hatte ich eine alte Boxee Box im Einsatz und keiner der Filme hat geruckelt… da sollte doch ein Apple TV 4 das auch hinkriegen…

    und nun extra die neue Version zu erwerben zu müssen finde ich irgendwie nicht sonderlich sinnvoll…

  2. *huch* ich habe gerade nach den Rucklern bei der 4k Box gegoogelt und dabei heraus gefunden, dass sogar das neue Apple TV bei den 24 fps noch immer leicht ruckelt…

    Was soll das???

    1. Ich finde es schon schwach von Apple, dass die automatische Anpassung der Framerate nur mit Apple TV 4K möglich ist. Die gesamte Anpassung ist ja nur Software. Die Anpassung der Framerate bringt zwar einiges an Verzögerung in den Wechsel zwischen Film und Hauptmenü, das lästige Ruckeln ist dafür Geschichte. Ein Ruckeln bei 24 fps habe ich noch nicht entdeckt.

  3. Hi, hab selbst noch das Apple TV 3. Generation und genau das Problem ! Auf Auto gibt es diese mistigen Ruckler/Bildsprünge und bei 50Hz ist ist das Bild wie im Kino, also dieses leichte dauer ruckeln und da hat auch das Motionflow vom Beamer kein Einfluss drauf ! Was ist jetzt die Lösung ?
    Hab ein Sony hw45 Beamer.

    1. Hallo Thomas. Die Mikroruckler scheinen der Mehrheit der Apple TV Nutzer wohl nicht all zu stark aufzufallen, andernfalls hätte Apple schon lange reagiert. Mit TV OS 11.2 ist es nun möglich, dass Apple TV den Content in der original Framerate an den Fernseher weitergibt. Dieser Wechsel der Framerate hat aber meist zur Folge, dass das Bild kurz schwarz wird oder flimmern. Die grösste Einschränkung ist leider, dass diese Funktion nur auf dem neuen Apple TV 4K realisiert wurde und nicht auf dem „alten“ Apple TV 4 oder älter. Um dein Problem zu lösen, musst du selber im Menü unter Einstellungen/ Video und Audio die Bildrate/Framerate umschalten. Für europäische Film- und Fernsehproduktionen und Kino-Filme mit 24, 25 oder 50 Frames/s (fps) nimmst du 50 fps. Für amerikanische Inhalte Wechselst du auf 60 fps. Oder sobald es ruckelt von 50 auf 60 oder umgekehrt wechseln.

  4. Kann man dem Teil auch 1080p 30Hz für den Ausgang einstellen?
    Die Amazon FireTV Box kann nur 60Hz bei 1080p.
    Diese 60Hz machen mir auf einem Gerät Probleme.

  5. Hallo,
    durch google bin ich auch hier gelandet da ich unter dem Problem doch sehr leide. Ich habe einen 75″ 4k Sony TV und mein Denon AVR schleust das Bild original durch an den TV. Die Ursache scheint das Apple TV 4k zu sein.
    Irgendwie ist bei allen wiedergaben ein leichtes Ruckeln oder zT auch in bestimmen Zeitabständen ien einbruch der Framerate zu beobachten. dies war bei einem Film mit 24fps sehr krass. Vor allem schnelle Bewegungen wie Kameraschwenks wirken oft sehr abgehakt.
    Ich habe alles auf AUTO gestellt und nehme das schwarz schalten in kauf was sehr nervig ist. Trotzdem keine Besserung. Ich finde aber auch keine Lösung für das Problem… ich bin langsam verzweifelt.

    1. Hallo Manuel.
      Vielen Dank für deinen Kommentar. Bitte überprüf doch, welches Signal von deiner Apple TV Box an deinem Denon ankommt (Info-Taste, zumindest bei meinem Onkyo) und welches Signal der Denon an deinen Sony TV liefert (Info-Taste bei Samsung). Diese sollte beide male der Ursprungsbildrate des Apple TV entsprechen, d.h 1080p/2160p mit 24, 48, 50, 60 fps. Es kann sein, dass dein Denon das Signal z.B auf 4K hochskalliert. Sollte die ursprüngliche Framerate deines Apple TV bei deinem Sony ankommen, würde ich die Einstellungen an deinem Sony überprüfen und hierzu die Anleitung konsultieren. Es gibt an modernen TV diverse Bildoptimierungsalgorithmen, welche sich individuell einstellen lassen.

      Eine weitere Anmerkung: 24 fps wirkt bei Action-Szenen und schnellen Schwenks auch sehr abgehakt. Dies ist so gewollt und wird auch „cinematic look“ genannt und man nimmt das Ruckeln bewusst als künstlerisches Element in Kauf. Um das ganze flüssiger zu gestalten, werden diverse moderne Kinofilme auch mit 48 fps und damit der doppelten Bildrate produziert. Früher ging es schlicht und ergreifend darum, sehr teuren Film zu sparen und die Produktionskosten tief zu halten. Aus diesem Grund hat man sich 1920 auf den internationalen Standard von 24 fps resp. 24p (Vollbilder) geeinigt. Heute hat dies eigentlich keine Existenzberechtigung mehr, wird bei Kinoproduktionen aber nach wie vor als Standard verwendet. Wenn du ein wirkliches Ruckelproblem hast, weil dein Apple TV z.B 60 fps auf 50 fps herunterrechnet, dann siehst du dies in jeder Szene und auch bei langsamen Bewegungsabläufen.

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