비디오 장비 시장은 고해상도 평판 디스플레이와 LCD 및 DLP 프로젝터가 주류를 이루고 있으며, 이러한 디스플레이들은 설계, 구성 및 운영 면에서 디지털 방식의 장비입니다. 이와 마찬가지로 컴퓨터, Blu-ray 플레이어, 미디어 플레이어, 그리고 카메라를 포함해 이 디스플레이를 구동하는 소스 또한 본질적으로 디지털 장치입니다.
소스와 디스플레이 간의 디지털 비디오 전송에 여러 표준 신호 형식이 사용되고 있습니다. 이는 다음과 같습니다.
● DVI - Digital Visual Interface
● HDMI - High-Definition Multimedia Interface
● DisplayPort(디스플레이 포트)
● SDI - Serial Digital Interface, SDI, HD-SDI, 그리고 3G-SDI를 포함한 전문 비디오 형식
DVI 및 SDI가 다년간 사용되어 온 반면 HDMI 및 DisplayPor t는 비교적 최근에 사용되기 시작했습니다. DVI를 제외한 다른 모든 형식들은 관련 표준 개정 절차에 따라 정기적으로 업데이트됩니다. 각 디지털 비디오 형식마다 AV 업계 내의 일정한 통합 요구 사항을 충족시키는 기술적 장점과 고유한 기능을 갖고 있습니다. 각 형식을 좀 더 자세히 살펴 보도록 하겠습니다.
DVI - 디지털 비주얼 인터페이스
DVI 및 HDMI는 TMDS(Transition-Minimized Differential Signaling)라고 하는 비디오용 공통 신호 방식을 기반으로 합니다. TMDS 링크는 각기 적색, 청색 및 녹색인 3개 시리얼 데이터 채널과 픽셀 레이트 클럭을 운반하는 네 번째 채널로 구성되어 있으며 이 클럭은 3개 컬러 채널을 동기화 상태로 유지하는 타이밍 기준을 제공합니다. 모든 TMDS 데이터와 클럭 라인은 차동 또는 밸런스 방식이며 DVI 및 HDMI 케이블 어셈블리 내의 트위스트 페어를 통해 전송됩니다. 그림 3-1을 참조
하십시오.
다양한 해상도 요구 사항을 지원하도록 DVI 사양은 커넥터당 1개 또는 2개 비디오 링크를 제공하며 이를 흔히 각각 싱글 링크 또는 듀얼 링크라고 합니다. 싱글 링크 DVI의 최대 픽셀 레이트는 4 .95 Gbps의 데이터 전송 속도에 해당되는 165 MHz입니다. 이것은 색 심도가 8비트/컬러인 WUXGA 1920×1200 및 HDTV 1080p/60에 충분한 수치입니다. 최대 330 MHz의 픽셀 레이트와 3840×2400의 해상도를 처리하는 듀얼 링크 DVI를 사용하여 더 높은 해상도와 색 심도를 지원할 수 있습니다.
DVI 사양은 장치 간의 성공적인 DVI 전송을 위해 필수인 추가 통신 라인도 제공합니다. DDC(Display Data Channel)는 EDID 및 HDCP 통신을 위한 시리얼 연결로서 본 가이드의 다음 단원에 기술되어 있습니다.
HPD(Hot Plug Detect) 핀은 컴퓨터와 같은 비디오 소스가 자동으로 디스플레이 초기 연결을 탐지하고 데이터 통신을 시작할 수 있도록 합니다. DVI 사양은 몇 가지 서로 다른 핀 구성을 제공합니다. 디지털 신호용 핀만 있는 DVI-D, 그리고 아날로그 RGBHV용 핀이 추가되어 있고 아날로그와 디지털 비디오를 모두 운반할 수 있는 DVI-I. 이 구성은 각각 싱글 링크 또는 듀얼 링크 DVI 신호를 지원하는 버전으로 제공되어 총 4개의 커넥터 타입을 사용할 수 있습니다. 표 3-1을 참조하십시오.
DVI는 DDWG(Digital Display Working Group)가 만든 표준으로서 로열티가 부과되지 않습니다. DVI 사양의 버전 1 .0이 1999년 4월 공개되었으며 이후로는 후속 개정이 없었습니다. 기술 업데이트 부족에도 불구하고 많은 AV 전문가들은 DVI를 선호합니다. 이는 커넥터를 물리적으로 보다 안적적으로 고정이 가능하며, 우발적인 케이블 분리가 없기 때문입니다.
Extron을 포함해 일부 AV 장비 제조업체들은 임베디드 오디오, 색 심도 향상, 그리고 컴포넌트 color space와 같은 HDMI 성능과 호환 가능한 여러 가지 DVI 제품들을 공급함으로써 이러한 선호도를 충족시키고 있습니다.
HDMI - 고화질 멀티미디어 인터페이스
HDMI 형식은 DVI의 TMDS 비디오 기능을 포함하며 디지털 오디오 및 제어 정보를 운반하도록 TMDS를 확장합니다. 고화질 비디오, 오디오 및 제어를 컴팩트한 단일 커넥터에 통합시킴으로서 HDMI는 소비자 오디오/비디오 시장에서 큰 성과를 거두었습니다.
대다수 디스플레이와 소스 장치에서 발견되는 가장 널리 사용되는 HDMI 커넥터는 표 3-2에 나와 있는 19핀 A 타입으로서 단일 TMDS 링크와 DDC 및 HPD 라인이 포함됩니다. 5 volt 전원 공급 라인 또한 제공됩니다 . 또한 HDMI 커넥터에는 CEC(Consumer Electronics Control) 라인이 포함되며 이는 AV 시스템 내에 여러 장치를 통합 제어하는 데 사용됩니다. CEC 제어 프로토콜은 각 장비 제조업체가 소유권을 갖고 있으며 제조업체 간의 CEC 호환성이 제한적인 경우가 많습니다. 하지만 CEC 구현 가이드라인이 있어 제조업체들은 제품들 사이의 컨트롤을 표준화하기 위해 노력하고 있습니다.
HDMI 사양과 라이센스는 HDMI Licensing, LLC에서 관리합니다 . DVI에 반해 HDMI 사양은 수차례 표준 개정을 통해 발전을 거듭해왔습니다. HDMI 버전 1 .0 사양은 2002년 12월에 공개되었습니다. HDMI 1 .0에는 DVI TMDS 인터페이스의 모든 기능이 통합되었으며 여기에 다음 기능들이 추가되었습니다.
● 최대 8채널의 PCM 디지털 오디오와 Info-Frames으로 알려져 있는 메타데이터를 전송하기 위한 수평 및 수직 블랭킹 간격 내에서의 Data Island Periods 정의 . 그림 3-2를 참조하십시오. InfoFrame 데이터 형식 및 콘텐츠는 표준 CEA-861에서 CEA(Consumer Electronics Association)에 의해 지정되어 있습니다 . 표 3-3에는 6가지 InfoFrame 데이터가 요약되어 있습니다
● RGB 4:4:4 이외에 YC B C R 4:2:2 및 YCBCR 4:4:4 디지털 컴포넌트 color space에 대한 지원, 소비자 및 방송용 비디오에서 일반적인 제한 범위 (8비트의 경우 16-235)의 양자화, 그리고 컴퓨터 비디오에 사용되는 전체 범위(8비트의 경우 0-255) 양자화 지원
● 콘텐츠 보호를 위한 HDCP 암호화 사용
● 연결된 AV 컴포넌트 제어를 위한 CEC 사용
각각, 2004년 5월과 2005년 8월에 공개된 HDMI 버전 1 .1 및 1 .2는 종류가 늘어나고 있으며 새로운 주요 기능이 등장하진 않았습니다.
HDMI 1 .3은 2006년 8월에 공개되었습니다.
이전 버전과 비교했을 때 HDMI 1 .3에서는 최대 TMDS 싱글 링크 클럭 속도가 340 MHz로 2배 증가했으며 이는 10 .2 Gbps에 해당됩니다. HDMI 1 .3의 대역폭 증가로 최대 16비트/컬러(딥 컬러라고도 함), 확장 color space, Blu-ray 디스크 용도의 최신 고해상도 서라운드 사운드 오디오 형식 및 최대 WQXGA 2560×1600의 비디오 해상도가 가능합니다. 버전 1 .3에서는 디지털 비디오 및 오디오 콘텐츠의 복제를 금지하는 디지털 콘텐츠 권한 관리 방식인 HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)의 포함을 요구하고 있습니다. 추가로 HDMI 미니 커넥터로 알려진 보다 작은 크기의 C 타입 커넥터가 공개되었습니다. C 타입 커넥터는 일부 카메라 및 노트북에서 찾을 수 있습니다.
HDMI 1 .4는 2009년 5월에 공개되었습니다.
이 버전에서는 HEC(HDMI Ethernet Channel), 그리고 ARC(Audio Return Channel)의 두 가지 새로운 통신 채널이 추가되었습니다. HDMI 이더넷은 연결된 장치의 표준 IP 통신을 가능토록 합니다. 이로 인해 AV 컴포넌트를 네트워크에 연결하고 인터넷 상에서 고급 서비스에 액세스할 수 있게 되었습니다. HDMI 케이블 내에 이더넷을 통합함으로서 IP 기능 AV 컴포넌
트에 이더넷 스위치와 케이블이 필요 없게 되었습니다. ARC는 평판 디스플레이와 같은 싱크 또는 대상 장치에서 소스 장치로 디지털 오디오 신호를 되돌려 전송할 수 있게 했습니다. 이에 따라 별도의 디지털 오디오 케이블 연결이 필요 없어졌습니다 .
이 채널을 운반하도록 HDMI 1 .4에서는 커넥터에 새로운 핀의 활성화를 규정했습니다. 새로운 표준에서는 기존 HDMI A 타입 커넥터의 물리적 치수를 그대로 유지하면서도 초기 HDMI 버전에서 연결되지 않았던 핀 14 "유틸리티" 신호를 요구했습니다. 이 유틸리티 신호와 핀 19의 기존 HPD(Hot Plug Detect) 신호는 HEC와 ARC 둘 모두를 운반하는 데 사용되었습니다. 핀 14와 19를 합쳐서 HEAC(HDMI Ethernet and Audio Return Channel)라고도 합니다.
구형 HDMI 케이블은 핀 14가 연결되지 않아 HEAC 기능을 지원하지 못합니다. 핀 14와 19가 고속 차동 HEC 데이터를 운반하기 때문에 HDMI 1 .4 사양에서는 케이블 내부 와이어로 트위스트 페어 사용을 요구했습니다. 새로운 사양에서는 또한 새로운 커넥터 D 및 E 타입을 요구했으며 이 두 커넥터 모두 A 타입 커넥터의 모든 신호를 운반합니다. HDMI 마이크로 커넥터라고도 하는 D 타입 커넥터는 소형인 기존의 C 타입보다도 더 작습니다. HDMI D 타입 커넥터는 USB 마이크로 커넥터와 크기가 비슷하며 태블릿, 스마트폰, 카메라, 그리고 기타 모바일 장치에 많이 사용됩니다. E 타입 커넥터는 자동차용입니다.
HDMI 1 .4의 경우 최대 TMDS 클럭 속도를 높이지 않아 클럭 속도가 340 MHz로 유지되었지만 새로운 비디오 형식이 추가되었습니다. 이 형식에는 30 fps에 4K 비디오 형식뿐 아니라 입체 3D 비디오 전송 형식도 포함되었습니다.
콘텐츠 보호 메커니즘은 HDMI 1 .4에서 크게 바뀐 것이 없습니다. 사양은 2009년 7월 공개된 HDCP 개정판 1 .4를 기준으로 했습니다. HDCP 1 .4와 HDCP 1 .3 사이의 중요한 차이점은 핫 플러그 탐지 개념에 있습니다. HDCP 1 .4는 HDCP_HPD라고 하는 핫 플러그 탐지 상태를 기준으로 한 반면 이전 버전은 물리적 HPD 라인을 기준으로 했습니다. 그 밖의 HDCP 1 .4 운용, 암호화 알고리즘 및 신호 분배 제한 사항은 기존 HDCP 1 .3 표준과 동일합니다. 2008년 10월 공개된 HDCP 2 .0에 담긴 주요 변경 사항은 HDMI 1 .4에 채택되지 않았습니다. HDCP 및 해당 사양 개정에 대해서는 나중에 더 자세하게 알아볼 것입니다.
최신 버전인 HDMI 2 .0은 2013년 9월에 공개되었으며 18 Gbps의 최대 TMDS 데이터 전송 속도와 600 MHz의 최대 픽셀 클럭을 지정합니다. 이 버전에서는 8비트 색상, 그리고 4:4:4 크로마 서브샘플링을 지원하는 60 fps, 4K 비디오를 전송할 수 있습니다. 빨라진 데이터 전송 속도로 인해 최대 2개의 독립된 비디오 스트림과 최대 4개의 오디오 스트림을 전송할 수 있습니다. 아울러, HDMI 2 .0에서는 스트림당 오디오 채널 최대 개수가 8개에서 32개로 늘어나며 1536 kHz의 오디오 샘플링 속도를 지원합니다.
그 밖의 새로운 비디오 기능으로는 2560×1080 (2 .37:1)과 같이 더 넓은 종횡비를 가진 해상도, 그리고 YCBCR 4:2:0 크로마 서브샘플링이 포함됩니다. YCBCR 4:2:0을 사용하면 TMDS 데이터 전송 속도 요구 사항이 4:4:4의 경우에 비해 절반으로 감소합니다. 예를 들어 색상당 12비트에서 4K/60 해상도를 지원하려면 4:4:4일 경우 26 .73 Gbps가 필요하고 HDMI 2 .0에서는 전송할 수 없습니다.
하지만 4:2:0 크로마 서브샘플링은 데이터 전송 속도를 HDMI 2 .0의 18 Gbps 한계 이내인 13 .37 Gbps로 줄여줍니다. 더욱이 색상당 8비트에서 4K/60 및 4:2:0은 HDMI 1 .4의 10 .2 Gbps 한계 이내인 9 .41 Gbps만 필요로 합니다. 이로 인해 일부 HDMI 1 .4 분배 장비를 통해 4K/60 8비트 4:2:0 비디오를 전송할 수 있지만 소스 및 디스플레이 모두가 HDMI 2 .0을 지원해야 합니다.
표 3-4에는 다양한 HDMI 버전의 필수 및 옵션 기능이 요약되어 있습니다.
높은 비디오 해상도, 딥 컬러, 높은 비트 전송률 및 무손실 오디오와 같은 많은 고급 HDMI 기능이 선택 사항이어서 해당 표준을 준수한다고 적혀 있더라도 제품에 따라 기능이 제대로 구현되지 않을 수 있습니다. 각 HDMI 버전마다 새로운 기능이 추가되지만 이 기능 대부분이 필수가 아니어서 제품에 HDMI 기능의 구현이 불완전하거나 호환되지 않을 수도 있습니다. 비디오 시스템 설계업체가 알고 있어야 할 점으로, 특정 버전의 HDMI와 호환된다고 해서 제품이 이 사양과 연관된 모든 기능을 갖춘 것이 아니라는 사실입니다. 48비트 색상과 같은 특정 기능이 필요한 경우 설계업체는 신호 경로의 모든 컴포넌트가 실제로 이 기능을 지원하는지 확인해야 합니다.
2012년 1월, HDMI 호환성에 관한 장기적인 시장 혼란을 해결하기 위해 HDMI 표준 관리 기구가 HDMI 채택 등록상표와 로고 사용 지침을 적극적으로 집행하기 시작했습니다. 지침에서는 특정 버전의 HDMI 표준에 대한 임의의 숫자 참조 제거를 요청했으며 제품에 의해 지원되지 않는 성능의 가능한 영향을 삭제합니다. 예를 들어 "HDMI 2 .0" 은 제품 마케팅에는 사용할 수 없습니다. 새로운 요구 사항에서는 제조업체가 제품별로 지원되는 HDMI 기능만 홍보하도록 요구하고 있습니다. 구매를 고려하고 있는 제품이 필요한 HDMI 기능을 지원하는지 확인할 수 있는 유일한 방법은 제조업체의 사양을 꼼꼼히 검토하거나 담당자에게 문의하는 것뿐입니다.
DisplayPort(디스플레이포트)
DisplayPort는 소스와 디스플레이 간의 디지털 인터페이스로서 로열티가 적용되지 않아 PC 장비 제조업체를 위한 HDMI
의 대안으로 자리를 잡고 있는 중입니다. DisplayPort는 TMDS와 다른 디지털 비디오 전송 방식을 사용하기 때문에 HDMI 및 DVI와 직접 호환되지는 않습니다.
표 3-5에는 20핀 DisplayPort 커넥터가 기술되어 있습니다 .
이 커넥터는 장치가 HDMI를 지원하는 경우 HDMI 신호를 전달하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 비디오 소스에 DisplayPort(디스플레이포트) 커넥터만 있지만 HDMI 신호 전달 기능을 사용할 수 있는 경우 DisplayPort-to-HDMI 어댑터를 사용하여 소스를 HDMI 지원 디스플레이에 연결할 수 있습니다. "듀얼 모드" 또는 "멀티 모드" 로 불리는 이러한 DisplayPort 연결은 DisplayPort 로고와 2개의 덧셈 기호(+)를 사용해 표시합니다.
원래 듀얼 모드 DisplayPort 어댑터는 사용 가능한 HDMI 기능에 맞게 최대 TMDS 클럭 속도 165 MHz로 제한되어 있습니다. HDMI 표준이 높은 데이터 전송 속도용으로 업데이트됨에 따라 VESA는 2013년 1월, 최대 TMDS 클럭 속도 300 MHz의 "Type 2"듀얼 모드 어댑터 표준을 발표했습니다. 이로 인해 4K/30 또는 1080p 3D(60 Hz)와 같은 HDMI 1 .4 비디오 해상도 지원이 가능해졌습니다. Type 2 DisplayPor t 어댑터는 구형 "Type 1" 듀얼 모드 DisplayPort 소스와 역 호환되지만 최대 TMDS 클럭 속도가 165 MHz로 제한됩니다. 최대 TMDS 클럭 속도인 300 MHz를 이용하려면 듀얼 모드 DisplayPort 소스와 어댑터 모두 "Type 2를 지원" 해야 합니다.
DisplayPort 비디오 및 오디오 신호는 차동 와이어 4개 레인을 통해 전송되며 각 레인의 전송 속도는 1 .62, 2 .7, 5 .4 또는 8 .1 Gbps로서 전체 레인의 최대 데이터 전송 속도는 32 .4 Gbps입니다. 추가 정보는 그림 3-3을 참조하십시오.
DisplayPort는 딥 컬러, 멀티 채널 고해상도 오디오 및 최대 5128×2880의 비디오 해상도를 지원할 수 있습니다. HDMI용
DDC 채널과 유사하게 DisplayPort 커넥터는 EDID 통신을 위한 별도의 AUX 채널을 제공합니다. 또한 DisplayPort에는 HDCP 디지털 콘텐츠 권한 관리 기능 또는 DPCP(DisplayPort Content Protection)라고 하는 대체 DRM 프로토콜이 포함되어 있습니다.
DisplayPort는 라이센스 비용이 없는 것은 물론 노트북 PC의 디스플레이와 마더보드 사이 연결과 같이 내부 및 외부 연결용 인터페이스 신호를 한 장치 내에 통합하여 추가적인 비용 절감 효과를 제공합니다. VESA(Video Electronics Standards Association)는 2006년 DisplayPort 표준의 최초 버전을 공개하였으며 2007년에는 버전 1 .1을 공개했습니다. DisplayPort 1 .2는 2009년에 공개되었으며 레인당 5 .4 Gbps의 데이터 전송 속도, 여러 개의 개별 비디오 스트림, 미니 DisplayPort 커넥터, 그리고 3840×2160 (60 Hz)해상도, 4:4:4 크로마 서브샘플링 및 30 비트 색 심도를 지원합니다.
최신 버전인 DisplayPort 1 .3은 2014년 9월에 공개되었으며 레인당 8 .1 Gbps 데이터 전송 속도를 지원하고, HDCP 2 .2 및 4:2:0 크로마 서브샘플링 지원도 추가되었습니다.
HDMI와 마찬가지로 일부 DisplayPort 기능 및 성능은 옵션입니다. 여기에는 오디오 지원, 24비트/픽셀을 초과하는 비트 색 심도 및 콘텐츠 보호 지원이 포함됩니다. 다시 말해, 시스템 설계업체는 모든 시스템 컴포넌트가 원하는 기능을 지원하는지 확인해야 합니다.
SDI - 시리얼 디지털 인터페이스
SDI는 SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)에서 정의한 비디오 표준 세트로서 표준 RG59 또는 RG6 동축 케이블로 비디오와 오디오를 시리얼 전송하는 데 사용됩니다. 표 3-6을 참조하십시오.
SDI 표준은 270 Mbps~2 .97 Gbps의 다양한 데이터 전송 속도를 지원합니다. SDI 연결은 주로 전문가용 방송 및 비디오 프로덕션 장비에 사용되며 라이브 이벤트, 렌탈 및 무대 설치, 의료 영상, 디지털 시네마, 원격 영상회의 카메라, 비디오 녹화 장치에도 사용할 수 있습니다. SDI 기반 비디오 인프라는 저렴한 케이블 비용 또는 기존 케이블의 활용, 손쉬운 단자
처리, HD-SDI 및 3G-SDI의 경우 최대 100미터의 전송 거리로 인해 AV 신호 분배용으로 유용할 수 있습니다. SDI는 엄밀히 말해 비디오, 오디오 및 보조 데이터(예: 시간, 자막, 날짜 소인 또는 GPS 좌표)용 시리얼, 단방향 프로토콜입니다. 다른 보조 통신용 기능은 없습니다. 추가 정보는 그림 3-4를 참조하십시오.
비디오 형식 호환성
AV 시스템은 종종 비디오 형식을 다양하게 혼합한 컴포넌트로 구성됩니다. 원하는 시스템 기능을 구현하도록 다양한 형식간의 변환이 가끔씩 필요합니다. 이러한 형식 변환은 시스템 비용과 성능에 엄청난 영향을 미칠 수 있기 때문에 신중히 선택해야 합니다. 변환할 비디오 형식에 따라 능동형 전자 컨버터가 필요하거나 저비용의 기계식 어댑터로도 충분할 수 있습니다.
표 3-7에는 VGA, DVI, HDMI, DisplayPort 및 SDI 비디오 형식 간의 변환 요구 사항이 요약되어 있습니다.
표 3-8에는 일부 자주 사용하는 디지털 비디오 형식의 최대 데이터 전송 속도, 비디오 해상도, 오디오 채널, 그리고 콘텐츠 보호 프로토콜과 같은 기능이 요약되어 있습니다.
새로운 형식
기술 진보, 그리고 IP 네트워크 상에서의 비디오 트래픽 사용 증가로 인해 비디오 전송을 위한 새로운 메커니즘과 인터페이스가 등장하고 있으며 이들 중 상당수가 전문 AV에서 중요도와 영향력이 커지고 있습니다. 이러한 새로운 인터페이스 중 일부는 원래 일반 디지털 데이터 전송용으로 만들어졌는데 디지털 비디오용 전문 메커니즘으로 발전해왔습니다.
USB(Universal Serial Bus)
USB는 키보드, 마우스, 그리고 스토리지와 같은 주변 기기를 컴퓨터에 연결하는 데 사용되는 어디에나 있는 디지털 데이터 인터페이스입니다. 1990년대에 USB 1 .0이 공개된 후 USB 데이터 처리 속도는 원래의 1 .5 Mbps에서 USB 2 .0의 480 Mbps, USB 3 .0의 5 Gbps, 그리고 USB 3 .1의 10 Gbps로 눈부시게 빨라졌습니다. USB 2 .0까지는 레인이 하나밖에 없어 반이중 작업만 가능했습니다 .
USB 3 .0에서는 따로 구분된 "SuperSpeed" 전송 및 수신 데이터 레인을 통해 양방향 전이중 작업이 가능해졌습니다. 하위 호환성 유지를 위해 USB 3 .0 A 타입 커넥터에는 USB 2 .0 핀 풀 셋과 함께 SuperSpeed 핀이 내장되어 있습니다. USB 3 .1에서는 크기가 작고 반대로 끼워도 되는 C 타입 커넥터가 공개되었습니다.
반대로 끼워도 되도록 하려면 USB C 타입 커넥터의 각 단면의 핀이 중복되어 있어야 합니다. USB C 타입 커넥터 사양은 헤드폰에 아날로그 오디오를 전송하거나 DisplayPort와 같이 비디오 신호를 전송하는 등의 다른 기능을 수행하도록 SuperSpeed 및 보조 SBU(Sideband Use pins)의 기능을 재할당할 수 있도록 허용함으로써 많은 수의 핀을 적극 활용합니다. USB 핀 배열에 대해서는 표 3-9를 참조하십시오.
USB는 폭넓은 컴퓨터 산업의 지원을 받고 있고 컴퓨터에 연결하는 대부분의 전자 기기에는 USB 인터페이스가 내장됩니다. 이러한 기기에는 카메라 및 터치패널 디스플레이와 같은 AV 장비가 포함됩니다. USB 비디오 장치 클래스용 최초 사양인 UVC 1 .0은 2003년 9월에 공개되었으며 정지 이미지 및 비디오 카메라, 그리고 기타 비디오 소스를 컴퓨터에 연결하는 인터페이스를 규정합니다. UVC 장치는 처음부터 Windows® XP SP2 이상, Mac OS X®, Linux, 그리고 몇몇 UNIX 파생 OS를 포함한 주요 컴퓨터 운영 체제의 지원을 받았습니다. 소프트웨어 드라이버 설치는 대개 필요하지 않습니다. UVC는 비압축 비디오뿐 아니라 MJPEG, MPEG-2, 그리고 H .264와 같은 압축된 형식도 지원합니다. 최신 UVC 사양은 버전 1 .5입니다.
Thunderbolt(썬더볼트)
Thunderbolt™는 2009년에 Intel®사가 USB 3 .0의 대안으로서 소개한 Light Peak 디지털 연결 인터페이스를 상용화한 것입니다. 이 인터페이스는 고속 스토리지 드라이브 및 비디오 디스플레이를 포함한 광범위한 외부 기기에 컴퓨터를 연결하기 위해 개발되었습니다. 일반적인 USB 연결에 레인이 하나밖에 없는 것과 달리 각각의 Thunderbolt 연결은 전송용 두 개와 수신용 두 개 레인, 모두 합쳐 레인 네 개로 구성되며 레인당 속도는 10 Gbps입니다.
Thunderbolt 커넥터는 외형상으로는 미니 DisplayPort 커넥터와 동일하며 Thunderbolt 데이터 인터페이스는 PCI Express-PCIe와 DisplayPort 프로토콜을 결합한 것입니다. Thunderbolt는 최대 6개 장치까지 데이지 체인 방식으로 연결할 수 있습니다. DisplayPort가 장착되어
있는 디스플레이는 컴퓨터의 Thunderbolt 인터페이스에 바로 연결하거나 Thunderbolt 체인의 최종 장치로 연결할 수 있습니다.
Thunderbolt 1이 이 인터페이스 기술의 최초 버전이며 DisplayPort 1 .1a를 지원합니다. Thunderbolt 2는 모두 20 Gbps의 전송 및 20 Gbps 수신 채널, 그리고 DisplayPort 1 .2 지원 기능을 제공하는 후속 버전입니다.
IP 네트워크 상에서의 스트리밍
IP 네트워킹 기술의 적용 범위와 기능성이 계속 증가하고 있고 전문 AV를 포함해 다양한 비즈니스와 산업에 적용되고 있습니다. 기업 및 여타 조직들에 IP 네트워킹 인프라가 이미 구축되어 있으므로 IP 네트워크 상에서 AV 신호를 전송하는 것이 유익할 수 있습니다. IP 네트워크의 범위가 매우 넓어 향상된 기능과 함께 대규모 시스템에서 전반적인 비용 절감 효과를 실현할 수 있습니다. IP 상에서의 비디오 전송 애플리케이션에는 다음과 같은 것들이 포함됩니다.
● 컴퓨터 데스크톱 및 모바일 장치로의 AV 콘텐츠 분배 확장
● 디지털 사이니지
● 비디오 녹화 및 재생
● 넓은 지역에 걸친 장거리 비디오 분배
스트리밍 AV를 IP 네트워킹과 결합할 계획을 세울 때 검토해야 할 사항이 많이 있습니다. IP 네트워크 상에서의 AV 분배를 위한 기술, 과제 및 애플리케이션에 관해 배우기 위한 참고 자료는 Extron AV 스트리밍 설계 가이드를 참조하십시오.
무선 인터페이스
무선 비디오 전송 솔루션은 넓게 보면 두 가지로 분류할 수 있습니다.
● 무선 연장기 솔루션 - HDMI와 같은 소스 비디오 신호가 디스플레이에 연결된 수신기에 무선 전송을 할 수 있도록 변조된 RF 신호로 변환됩니다.
● 협업용 솔루션 - PC, 스마트폰 또는 태블릿과 같은 컴퓨팅 장치는 비디오 콘텐츠를 인코딩한 뒤 Wi-Fi 네트워크를 통해 디스플레이에 연결된 게이트웨이에 전송합니다.
일반적으로 무선 연장기 솔루션은 컴퓨팅 장치가 필요하지 않기 때문에 보다 많은 비디오 소스와 함께 사용할 수 있습니다. 전체 대역폭이 비디오에만 사용되기 때문에 Wi-Fi에 비해 프레임 속도, 해상도, 그리고 레이턴시와 같은 비디오 성능 변수가 우수해 압축할 필요가 거의 없습니다. 예를 들어, WirelessHD 표준은 60 GHz 대역에서 최대 25 Gbps의 데이터 전송 속도로 작동합니다. 이와 대조적으로 Wi-Fi를 통해 도달할 수 있는 데이터 전송 속도는 훨씬 느리며 대역폭은 비디오와 네트워크 상의 기타 트래픽 사이에 공유됩니다. 낮은 데이터 전송 속도를 보상하기 위해 비디오 압축이 필수적으로 요구됩니다.
Wi-Fi 기반 협업 솔루션은 기반 네트워킹 및 압축 기술의 가용성때문에 인기가 있습니다. PC, 태블릿 및 스마트폰에는 이미 Wi-Fi가 내장되어 있으며 소프트웨어를 실행해 비디오 압축을 수행할 수 있으므로 Wi-Fi 기반 비디오에 필요한 하드웨어는 게이트웨이뿐입니다. 이 협업 시스템은 모바일 장치가 전송기 역할을 하기때문에 케이블이나 외부 전송 장치를 부착할 필요가 없어 프레젠테이션 환경에서 사용하기에 물리적인 불편이 적습니다. 선택한 솔루션에 따라 발표자의 장치에서 실행 중인 소프트웨어가 인코딩 및 전송을 할 때 서로 다른 많은 프로토콜과 형식을 사용할 수 있습니다. 여기에는 Apple® AirPlay® 및 여타 전용 프로토콜이 포함됩니다. 자세한 정보는 표 3-10을 참조하십시오.
무선 비디오 연결을 구현할 때 AV 전문가가 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다.
범위 - 무선 전송기와 수신기 간에 지정된 범위가 용도에 적합해야 합니다. 전송기와 수신기 사이에 벽이나 기타 장애물이 있을 경우 가용 범위, 특히 높은 주파수에서의 가용 범위가 저하될 수 있습니다. 60 GHz 대역에서 작동하려면 수신기와 전송기 간에 장애물이 전혀 없이 시야가 확보되어야 합니다.
RF 간섭 - 특정 무선 비디오 기술 설치 여부를 결정할 때는 작동 주파수 대역에서의 RF 간섭에 대해 평가해야 합니다. 예를 들어, Wi-Fi 주파수가 도처에서 많이 사용됨에 따라 여러 개의 독립된 네트워크가 동시에 동작하는 상황이 자주 발생하며 특히 인구 밀도가 높은 도시 환경에서는 더욱 그렇습니다. RF 간섭이 발생하는 조건에서 최적의 성능을 제공하도록 무선 비디오 기술을 설계해야 합니다.
네트워크 가용성 - Wi-Fi 기반 시스템의 경우 가용 대역폭을 예측할 수 없으며 변동이 심합니다. RF 간섭, 많은 장치의 네트워크 액세스, 그리고 Wi-Fi 액세스 포인트의 밀도와 신뢰성을 포함한 여러 가지 요소들에 원인이 있습니다. 모바일 장치와 기반 유닛 간에 Wi-Fi Direct로 연결하면 가정용 네트워크에 비해 일관성 있는 신뢰성을 확보할 수 있습니다.
규제 문제 - 짧은 범위용으로 설계된 대부분의 무선 AV 제품들은 일반적으로 허가되지 않은 RF 대역에서 저전력으로 작동합니다. 하지만 라이센싱 요구 사항 및 주파수 대역 할당은 궁극적으로 지역 행정 기관의 규제에 의해 결정됩니다. 이러한 규제는 무선 제품의 적합성 및 작동하기 위한 법적 상태에 영향을 줍니다.
상호 운용성 - 전문 AV 설치에는 여러 디스플레이 사이에서의 복수 소스 간 스위칭이 필요하거나 비슷한 AV 시스템을 가진 여러 개의 룸이 인접한 경우가 많습니다. 특정 무선 비디오 전송 기술이 이러한 요구 사항을 충족시킬 수 있는지 여부는 고려해야 할 중요한 사항입니다. 무선 비디오 솔루션을 다른 AV 스위칭 및 분배 시스템에 어떻게 통합할 것인지와 함께 제시된 무선 비디오 시스템이 기존 무선 데이터 또는 비디오 시스템에 어떤 영향을 줄 것인지도 검토해야 합니다.
소프트웨어 요구 사항 - Wi-Fi 기반 비디오 전송 솔루션 사용을 위해 최종 사용자 장치에 전용 소프트웨어 설치가 필요할 수 있습니다. 이 소프트웨어의 조작, 관리 및 기능과 관련된 품질이 최종 사용자가 만족할 만한 수준이어야 합니다. 아울러, 기업이 보유한 장치에 애플리케이션을 설치할 때는 대개 IT 부서의 승인이 필요합니다.
보안 - 최종 사용자 조직이 네트워크 보안 및 네트워크 리소스에 대한 액세스 인증을 위한 구체적인 요구 사항을 갖고 있습니다. 성공적인 무선 비디오 구현을 위해서는 IT 정책에 의해 확립된 필요한 수준의 보안을 제공할 수 있어야 합니다.
모바일 장치용 비디오 형식
처리 능력과 그래픽 성능이 향상되면서 전문 AV 시스템의 비디오 소스로 스마트폰과 태블릿을 요청하는 곳이 많아지고 있습니다. 이들 장치는 대개 한 명이 사용하는 개인용 장치이므로 스마트폰 또는 태블릿에 유선 비디오 출력 기능이 없는 경우도 있습니다. 비디오 출력이 있는 모바일 장치의 경우 연결 유형이 다양합니다. 표 3-11에서는 아래 기술된 커넥터를 요약 설명합니다.
Apple 30핀 커넥터
구형 iPhone과 iPad 장치에는 모델에 따라 비디오 출력 기능까지 포함된 다양한 기능의 전용 30핀 도크 커넥터가 달려 있습니다. HDMI 또는 VGA 비디오 출력을 제공하는 어댑터를 이용할 수 있습니다.
Apple Lightning 커넥터
2012년에 소개된 Apple Lightning™ 커넥터는 iPhone 및 iPad 단말기용 30핀 도크 커넥터를 적절한 전용 어댑터를 사용할 경우 HDMI 또는 VGA 출력 신호를 제공할 수 있는 보다 작고 반대로도 꽂을 수 있는 8핀 커넥터로 대체합니다.
MHL(Mobile High Definition Link)
2008년에 MHL 컨소시엄이 모바일 장치에서의 사용을 목적으로 MHL 표준을 발표했습니다.
MHL은 TMDS 신호 체계를 기반으로 하지만 클럭 채널을 없애고 컨트롤 채널들을 하나의 채널로 결합해 세 개의 TMDS 비디오 채널을 한 개의 채널로 결합함으로써 필요한 핀 개수를 줄여 줍니다. 이렇게 함으로써 MHL 신호를 모바일 장치의 USB 신호를 통해 다중 송신할 수 있어 전용 비디오 출력 포트의 필요성이 없어집니다. MHL 신호는 HDMI로 능동적으로 변환해야 하는데 이는 신호 형식이 직접 호환되지 않기 때문입니다.
마이크로 HDMI
마이크로 HDMI D 타입 커넥터에는 모두 19개의 표준 HDMI A 타입 커넥터 핀이 포함되어 있습니다. 전자 신호 변환 없이 수동 어댑터 케이블을 사용해 이 커넥터가 장착된 모바일 장치를 HDMI 싱크에 직접 연결할 수 있습니다.
Mobility DisplayPort - MyDP
2012년에 VESA에서 모바일 장치에서의 사용을 목적으로 Mobility DisplayPort - MyDP를 발표했습니다. MyDP는 본래 AUX/HPD용 추가 연결이 있는 단일 DisplayPort 레인입니다. MHL과 마찬가지로 MyDP 신호는 대개 모바일 장치의 USB 신호를 통해 다중 송신됩니다. 모바일 장치의 USB 포트가 MyDP 모드로 배치되면 DisplayPort 싱크를 수동 케이블을 이용해 연결할 수 있습니다.