Upscaler im Retro-Gaming
"Bringe zusammen was zusammen gehört."
Retro-Konsolen kamen zu einer Zeit auf den Markt, in der Röhrenfernseher (CRT´s) heimische Wohnzimmer zierten. Viele Retro-Spieler schwören auch heute noch auf (hochwertige) Röhrenfernseher. Besonders die Topmodelle vergangener Tage oder professionelle Studiomonitore wie PVM´s und BVM´s sind heute noch gefragt. Aber nicht jeder hat Platz (oder den entsprechenden Partner) für Röhrenmonster mit 29" (und mehr) im gemeinsamen Wohnzimmer oder Lust sich mit Symmetrieproblemen und anderen Krankheiten zu beschäftigen.
Warum also nicht einfach moderne Flachbildfernseher nutzen? Das Problem liegt in der Kompatibilität und Technik der neuen Geräte. Moderne Flachbild-TV´s arbeiten mittlerweile in Auflösungen von 4k (3840x2160 Pixel) und mehr. Zudem sind diese darauf ausgelegt digitale Signale zu verarbeiten. Retro-Konsolen arbeiten mit analogen Signalen und Low-Res Auflösungen von zum Beispiel 352x288 Pixeln. Moderne TV´s müssen diese Auflösungen auf ihre Ausgabewerte hochrechnen. Die internen Scaler sind meist qualitativ fragwürdig und definitiv für andere Schwerpunkte konzipiert. Das Ergebnis sind matschige, verwaschene Bilder, die keinerlei Freude machen und jegliches Gefühl von Nostalgie fernhalten. Außerdem fehlen mittlerweile entsprechende Analogeingänge an aktuellen TV´s zu 99% komplett. Nun gibt es noch die billigen analog zu digital Wandler diverser Händler. Damit ist es zumindest möglich die Konsolen am TV anzuschließen. Das Problem der ungenügenden Bildverarbeitung bleibt aber bestehen, sodass von diesen Lösungen abzuraten ist, insofern man regelmäßig seine alten Konsolen bespielen und genießen möchte.
Aus diesen Gründen wurden hochqualitative Lösungen geschaffen, die speziell für den Anschluss von Retro-Konsolen konzipiert wurden. Diese speziellen Upscaler sind ein wahrer Segen für Retro-Gamer und Enthusiasten, die auf der Jagd nach der bestmöglichen Bildausgabe sind. Und es ist erstaunlich welch perfekte Bildqualität mit diesen alten Geräten auch auf modernen LCD oder OLED TV´s erreichbar ist!
In diesem Artikel möchte ich die wichtigsten Vertreter vorstellen und einen kurzen Überblick über die Kernunterschiede geben, ohne zu tief ins Detail zu gehen.
Framemeister (XRGB-Mini)
Der Framemeister ist der alte König unter den Upscalern und 2011 in Japan erschienen. Vom japanischen Hersteller Micomsoft speziell für Retro-Gaming entwickelt war er der erste Scaler, der in Europa wirklich populär wurde. Viele Jahre stellte er die beste Option dar, Retro Games auf moderen TV´s zu genießen. Das Gerät richtete sich mit einem stolzen Importpreis von ca. 450€ (mit Fernbedienung, Scart Adapter und D-Terminal für Component) an Liebhaber und Enthusiasten.
Dabei war der XRGB-Mini keineswegs der erste Upscaler seiner Art. Ebenfalls von Micomsoft entwickelt gab es die Vorgänger XRGB-2 (Plus) und den XRGB-3, die ebenfalls speziell für Retro-Konsolen konzipiert waren. Gerade der XRGB-3 kommt den Features des XRGB-Mini sehr nahe, war aber um ein vielfaches größer und erlangte in Europa kaum Bekanntheit. Der Framemeister verdankt seinen Durchbruch nicht zuletzt der wachsenden Community und dem Einfluss von Social-Media; damals in erster Linie YouTube. Außerdem einer Zeit in der CRT´s systematisch von der Bildfläche verschwanden und intensiv nach Lösungen gesucht wurde.
Der Framemeister ist ein "echter" Upscaler, der entsprechende Bilder und Auflösungen intern berechnet. Auch heute ist er dadurch der Konkurrenz noch in einigen Punkten überlegen oder zumindest konkurrenzfähig. Der Framemeister eignet sich hervorragend für Downscaling. Außerdem performt er bei Interlaced-Auflösungen (Halbbilder wie 480i) überragend gut, da er echte Vollbilder berechnen kann und auf keine Ausweichmethoden angewiesen ist. Auch für das Capturing war er lange Zeit die erste Wahl und er bietet enorme Möglichkeiten für die Scanline Simulation.
Er ist außerdem mit allen erforderlichen Anschlüssen ausgestattet. So bietet er an der Front die Möglichkeit sowohl S-Video als auch Composite-Quellen mit entsprechendem Stereosound anzuschließen. Außerdem ist eine DIN-Buchse eingelassen über die ein SCART-Adapter angeschlossen werden kann. Wahlweise verarbeitet er hier EURO-SCART oder JP21. Auf der Rückseite finden wir einen D-Terminal Anschluss. Dieser ist in Japan gängig und kann über einen Adapter mit dem in Europa bekannten Component gefüttert werden. Zudem bietet der Framemeister 2! HDMI-Eingänge, Stereo-Sound Ausgänge per Chinch sowie ein HDMI Out über den der Framemeister Auflösungen von bis zu 1080p (Full HD) unterstützt. Zusätzlich gibt es einen Einschub für eine Micro-SD Karte, auf der bis zu 15 Profile gespeichert und bearbeitet werden können. Außerdem können darüber Firmware Updates durchgeführt werden. Auch interessant ist der Mini-USB Connector, über den neben Datentransfer auch externe Hardware wie beispielsweise Sync-Stripper für RGB-Kabel mit 5V versorgt werden können. Für die Eingangszuordnung und alle weitere Einstellungen besitzt der Framemeister ein On-Screen Menü.
Leider bringt die Bildberechnung auch entscheidende Nachteile mit sich. Der Framemeister ist träge. So ist ein deutlicher Input-Lag (verglichen mit alternativen Upscalern) messbar. Ein weiteres bekanntes Problem ist das Handling mit wechselnden Auflösungen innerhalb eines Spiels. Einige Titel aus der Generation von PS1, N64 und Co. haben hochaufgelöste Menüs, die in High-Res (480i) dargestellt werden, während das Hauptspiel in einer niedrigeren Auflösung läuft (240p). Der Wechsel zwingt den Framemeister in eine Umrechnung, die mehrere Sekunden in Anspruch nimmt. Während dieser Zeit gibt der Framemeister kein Bild aus und der Monitor bleibt schwarz. Besagte Titel werden so unspielbar.
Heute ist der Framemeister offiziell abgelöst. Er wird nicht mehr produziert und neuere, modernere Upscaler haben seinen Platz übernommen, den er trotz allem über ein Jahrzehnt verteidigt hat. Respekt!
OSSC (Open Source Scan Converter)
Der OSSC erschien 2016 als Antwort auf den Framemeister und geht dessen wesentliche Probleme erfolgreich an. Er ist ein Open Source Projekt, welches von dem Hobby-Entwickler "marqs" ins Leben gerufen wurde. Der OSSC kann dadurch mit ausreichend Löterfahrung selbst zusammengebaut werden, was ihn zu einer wesentlich kostengünstigeren Alternative macht. Im Selbstbau sind ca. 80€ an Materialkosten einzuplanen, insofern alle Bauteile verfügbar sind. Es gibt ihn aber auch fertig bei einschlägigen Online-Shops zu erwerben. Die kosten belaufen sich dort auf ca. 150€.
Trotz der geringen Kosten ist der OSSC dem Framemeister in wichtigen Punkten überlegen. Ausschlaggebend ist ein grundlegend anderes Prinzip der Bilderverarbeitung. Der OSSC ist kein "echter" Upscaler sondern ein Line-Doubler. Vereinfacht gesagt werden Bildzeilen vervielfacht. Das funktioniert auch mehrfach sodass mit einem entsprechenden Faktor sehr hohe Auflösungen erreicht werden können. Low-Res Auflösungen wie 240p können maximal mit dem Faktor 5 multipliziert werden. Damit ergibt sich eine maximale Auflösung von 1200p! High-Res Auflösungen wie 480p können auf bis zu 960p gebracht werden (Faktor 2). Kurzes Rechenbeispiel: 5x240p=1200p. Allerdings müssen diese nicht unbedingt alltäglichen Auflösungen auch vom TV unterstützt werden. Nicht selten kommen die Ausgabegeräte mit manchen Auflösungen nicht zurecht und der Bildschirm bleibt schwarz. Der Wechsel auf einen anderen Faktor kann hier Abhilfe schaffen. Computermonitore unterstützen ein breiteres Auflösungsspektrum und sind in Verbindung mit dem OSSC definitiv eine Überlegung wert. Die Kompatibilität stellt einen Nachteil des OSSC dar.
Aufgrund des Line-Double Verfahren entfallen rechnerisch aufwendigen Skalierungen, wie sie beim Framemeister durchgeführt werden. Dadurch hat der OSSC praktisch keinen Input Lag. Außerdem entfällt die Umschaltproblematik bzw. ist es nicht wahrnehmbar, wenn Auflösungen innerhalb eines Spiels wechseln (vgl. Abschnitt Framemeister). In diesen Aspekten ist er dem Framemeister klar überlegen.
Durch seinen Open Source Charakter befindet sich der OSSC unter ständiger Weiterentwicklung. Die ersten Versionen des OSSC (v.1.5 und früher) hatten aufgrund der hohen Lizenzgebühren noch einen DVI-Anschluss anstelle der HDMI Buchse. Diese wurde erst bei späteren Revisionen nachgereicht. Mittlerweile wurde die Revision v1.8 herausgebracht, die neue Kernfeatures wie einen 6fach-Modus (1440p), HDR und CRT-Masken beinhalten. Damit übertreffen die aktuellen Versionen die Möglichkeiten des Framemeisters deutlich. Zudem sind für den OSSC mittlerweile auch schicke Spritzgussgehäuse verfügbar.
OSSC Revision v1.8
Ein Schwachpunkt des OSSC (im direkten Vergleich mit dem Framemeister) ist das De-Interlacing. Darunter versteht man die Darstellung bzw. Umwandlung von Halbbild-Auflösungen wie 480i, wie sie zum Beispiel bei der PS2 sehr häufig vorkommen. Der Framemeister hat durch seine Upscaler-Charakteristik die Fähigkeit echte Vollbilder zu berechnen. Beim OSSC kommt standardmäßig sogenanntes Bob-Deinterlacing zum Einsatz, bei dem Zeilen abwechselnd verdoppelt werden. Diese Methodik verursacht ein eher unruhiges Bild, das von vielen Grafik-Enthusiasten als störend empfunden wird. Mit Motion-Adaptive stehen dem OSSC mittlerweile bessere Wege zur Verfügung. Dennoch reicht das De-Interlacing nicht an das eines echten Upscalers heran. Auch sind die Scanline-Funktionen im Vergleich mit dem Framemeister stark eingeschränkt, was aber durch die mittlerweile eingeführten CRT-Masken relativiert wird.
Abschließend lohnt es sich die Anschlussmöglichkeiten des OSSC zu betrachten. Dieser bietet analoge Eingänge für RGB-SCART, Component und VGA. Der VGA-Anschluss ist besonders in Verwendung mit der Dreamcast interessant und fehlt dem Framemeister komplett. Außerdem sind zwei 3,5mm Klinkenbuchsen an der Stirnseite zu finden. Diese dienen als Soundeingänge für Component und VGA, da keine Stereo-Chinchbuchsen vorhanden sind und VGA keine Tonsignale überträgt. Der Toneingang für VGA kann über einen kleinen Switch wahlweise auch als Tonausgang für die Abnahme von Stereoton direkt am OSSC konfiguriert werden. Die Bild- und Tonausgabe erfolgt standardmäßig per HDMI-Schnittstelle. Außerdem vorhanden ist ein kleiner LCD Display, der die aktuellen Ausgabewerte zeigt oder auch zur Navigation dienen kann. Der OSSC besitzt zusätzlich ein On-Screen Menü. Ein Micro-SD Kartenslot zur Speicherung von individuellen Profilen und für Firmware Updates ist ebenfalls vorhanden. Leider sind weder Composite noch S-Video Eingänge für den OSSC vorgesehen. Um den OSSC entsprechend zu erweitern wurde bereits ein eigenständiges Addon entwickelt - der Koryuu Transcoder.
Koryuu-Transcoder
