Das Streaming von Filmen und Serien hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt. Mit der steigenden Verfügbarkeit von hochauflösenden Inhalten und leistungsfähigen Endgeräten steigen auch die Erwartungen der Zuschauer an eine optimale Bildqualität und ein flüssiges Wiedergabeerlebnis. Ein zentraler Aspekt dabei ist die Bildwiederholrate oder Frame Rate, die darüber entscheidet, wie viele Einzelbilder pro Sekunde auf dem Bildschirm dargestellt werden. Hier setzt die Technologie des Native Frame Rate Playback an, die im Jahr 2023 unter anderem von Netflix vorangetrieben wird, um die Immersion und den Sehgenuss der Nutzer weltweit zu verbessern. Die Kernidee ist einfach und gleichzeitig bahnbrechend: Filme und Serien sollen mit der Bildwiederholrate abgespielt werden, mit der sie ursprünglich aufgenommen wurden, ohne störende Umwandlungen oder Bildwiederholratenkonflikte.
Viele Streaminggeräte, die an Fernseher angeschlossen werden, etwa Set-Top-Boxen wie Roku oder Streaming-Sticks von Amazon FireTV, besitzen mittlerweile Einstellungsoptionen wie „Match Content Frame Rate“ oder „Auto adjust display refresh rate“. Diese Funktionen erlauben es, die Bildwiederholrate des Ausgabegeräts automatisch an die des abgespielten Inhalts anzupassen. Doch was steckt genau hinter diesen Begriffen und wie verbessert das Streaming-Erlebnis? Im Kern geht es darum, das sogenannte Frame Rate Conversion (FRC), also die Bildwiederholratenkonvertierung, möglichst zu vermeiden oder so zu gestalten, dass keine Bildruckler oder Nachzieheffekte auftreten. Eine große Herausforderung beim Streaming liegt darin, dass Inhalte oft in unterschiedlichen und nicht immer kompatiblen Bildfrequenzen vorliegen. Hollywood-Filme werden häufig mit knapp 24 Bildern pro Sekunde gedreht, viele TV-Sendungen und Videos hingegen mit 30 oder 60 Bildern pro Sekunde.
Fernseher und HDMI-Anschlüsse geben die Inhalte meistens jedoch in einem festgelegten Standard aus – häufig 50 Hertz in Pal-Regionen (Europa) oder 60 Hertz in NTSC-Regionen (USA). Das bedeutet, dass das ursprüngliche Bildsignal von der Quelle mithilfe von Frame Rate Conversion an die Ausgabefrequenz angepasst werden muss. Diese Anpassung erfolgt durch die Replikation einzelner Bilder, um die Differenz auszugleichen. Gerade wenn dieses Verhältnis keine ganzzahlige Vielfache bildet, entstehen beim Zuschauer störende Effekte, die als „Judder“ bezeichnet werden. Judder äußert sich als ruckelnde oder ungleichmäßige Bewegung, welche die Darstellung besonders bei schnellen Szenen oder Kameraschwenks beeinträchtigt. Besonders offensichtlich ist dieses Problem in Pal-Regionen, wenn beispielsweise ein 24-fps-Film auf einem 50-Hz-System wiedergegeben wird. Hier müssen aus 24 Bildern plötzlich 50 erzeugt werden, was bedeutet, dass einzelne Bilder unterschiedlich oft wiederholt werden müssen.
Diese unregelmäßige Wiederholung erzeugt sichtbar unstete Bewegungen und mindert das Seherlebnis deutlich. In Detailanalysen zeigt sich, dass bei 24-zu-50 fps-Umwandlungen häufig 22 Bilder doppelt und zwei Bilder sogar dreifach angezeigt werden, was die Frequenz der Bildwiederholungen unregelmäßig macht. Vor diesem Hintergrund hat Netflix verschiedene Lösungsansätze entwickelt und umgesetzt, um das Judder-Problem zu mindern oder sogar komplett zu eliminieren. Ausgangspunkt vieler Verbesserungen ist die bessere Nutzung der technischen Möglichkeiten moderner Hardware. So bieten neuere HDMI-Standards, insbesondere HDMI 2. 1 und höher, Funktionen wie Quick Media Switching (QMS) an. QMS ist eine Weiterentwicklung der variablen Bildwiederholfrequenz (Variable Refresh Rate, VRR), die speziell für Medieninhalte entwickelt wurde. Sie erlaubt es, die Signalausgabe in der nativen Bildrate des Contents zu senden, ohne dass das Signal neu synchronisiert werden muss.
Das bedeutet für den Zuschauer, dass Bildratenwechsel ohne störendes kurzes Schwarzbild oder Bildaussetzer möglich sind, was die Immersion erheblich verbessert. Allerdings ist HDMI QMS eine recht neue Technologie, deren Verbreitung in Geräten und Fernsehern schrittweise erfolgt. Deshalb müssen Streaming-Anbieter wie Netflix auch alternative Lösungen unterstützen, die mit älteren Geräten kompatibel sind. Eine davon ist die klassische Anpassung des HDMI-Ausgangs an die Bildrate des Contents – zwar mit der bekannten kurzen Bildschirmabschaltung –, die aber immerhin den Judder reduziert. Darüber hinaus hat Netflix eine innovative Methode entwickelt, die innerhalb der App arbeitet und das sogenannte Präsentationszeitstempel-Management nutzt. Dabei passt die Netflix-App die Ausspielrate der Bilder so an, dass die Quelle der Bildwiederholrate besser mit der HDMI-Ausgabe harmoniert und das Ruckeln weniger auffällt.
Ein Beispiel dafür ist die Szenarienbetrachtung einer 24 zu 50 fps Bildwiederholrate über einen Bereich von drei Sekunden. Die Netflix-App liefert anstelle einer starren Anzahl von 24 Frames pro Sekunde über drei Sekunden eine rhythmisch angepasste Frameanzahl – zum Beispiel 25 Frames in den ersten zwei Sekunden und 22 im letzten. Dadurch wird die Replikation auf der Geräteseite weniger unregelmäßig, was das Entstehen von Judder mildert und zu einer gleichmäßigeren Bildwiedergabe führt. Dieses Vorgehen erfordert tiefgreifende Kenntnisse über die Hardware- und Software-Architekturen der verschiedenen Streaminggeräte und wurde vom Netflix-Team mit großem Erfolg umgesetzt. Netflix berücksichtigt zudem verschiedene Faktoren bei der Aktivierung dieser Funktionen. Geräte melden ihre Fähigkeiten hinsichtlich nativer Bildratenwiedergabe und unterstützen Features wie QMS an das Netflix-System.
Auch die Vorlieben der Nutzer fließen ein: Einstellungen wie „Match Content Frame Rate“ können vom Anwender auf „Nie“, „Immer“ oder „Nur nahtlos“ gesetzt werden, wodurch die Netflix-App ihr Verhalten anpasst. Darüber hinaus wird das Feature nur in bestimmten Szenarien aktiviert, nämlich hauptsächlich bei der Wiedergabe kompletter Filme oder Serienepisoden in Vollbildmodus. Das liegt daran, dass bei der Anzeige von Trailern oder der Navigation in der Benutzeroberfläche der TV ebenfalls mit der gleichen Bildwiederholrate sendet, wodurch UI-Elemente träger wirken würden. Um dies zu vermeiden, deaktiviert Netflix das native Frame Rate Playback in solchen Fällen, um die Benutzerfreundlichkeit zu erhalten. Die Realisierung von Native Frame Rate Playback ist kein simples Feature, sondern das Produkt intensiver Zusammenarbeit zwischen Hardware-Herstellern, Streaming-Anbietern wie Netflix und der stetigen Weiterentwicklung von HD- und UHD-Standards.
Alle Teams, von der Kern-UI-Entwicklung über die Player-Technologie bis zu Partner-Engineering und Datendisziplinen, arbeiten zusammen, um dem Zuschauer ein optimales Seherlebnis zu ermöglichen. Die Integration all dieser Technologien und Anpassungsmöglichkeiten spiegelt auf beeindruckende Weise die Komplexität moderner Streaming-Ökosysteme wider. Für Endnutzer bedeutet Native Frame Rate Playback vor allem eines: ein deutlich verbessertes und realistischeres Bild bei Filmen und Serien. Bewegungen wirken natürlicher, Kameraschwenks flüssiger und die Bildqualität insgesamt hochwertiger. In Zeiten, in denen 4K-Streams und HDR zunehmend Standard werden, trägt die richtige Bildwiederholrate entscheidend dazu bei, dass die beabsichtigte Ästhetik eines Films oder einer Serie erhalten bleibt und der Zuschauer vollständig in das Geschehen eintauchen kann. Blickt man in die Zukunft, so ist davon auszugehen, dass diese Technik weiter an Bedeutung gewinnen wird.
Die Verbreitung neuer HDMI-Standards und die steigende Leistungsfähigkeit von Streaminggeräten sorgen dafür, dass Native Frame Rate Playback bald auf noch mehr Endgeräten fließend funktioniert. Auch Erweiterungen wie Variable Refresh Rate werden neue Möglichkeiten eröffnen, um die Brücke zwischen originaler Content-Bildfrequenz und Bildschirmausgabe noch schlanker zu gestalten. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Native Frame Rate Playback ein entscheidender Fortschritt in der Streaming-Technologie darstellt. Es ist ein Beispiel dafür, wie technischer Fortschritt und intelligent durchdachte Softwarelösungen Hand in Hand gehen können, um das Fernseh- und Streamingerlebnis auf ein neues Level zu heben. Für Konsumenten bedeutet dies, dass sie ihre Lieblingsinhalte mit weniger Bildruckeln und störenden Effekten genießen können – und somit noch mehr in diese faszinierende Welt aus Geschichten, Bildern und Emotionen eintauchen dürfen.
