HDMI 케이블 이란? [Mr.00]

 HDMI케이블 [펌, http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=122&contents_id=4322 출처]

멀티미디어, 아날로그에서 디지털로

영화나 게임 등의 멀티미디어 콘텐츠를 즐기기 위해서는 반드시 필요한 3가지 요소가 있다. 첫 번째가 TV나 모니터, 혹은 스피커와 같은 영상/음향 출력기기, 두 번째가 DVD 플레이어나 PC, 비디오 게임기와 같은 재생기기이며, 마지막 세 번째가 재생기기와 출력기기 간에 영상/음향 신호를 전송하기 위한 케이블 및 단자를 나타내는 인터페이스(Interface)다. 출력기기와 재생기기가 아무리 훌륭하더라도 인터페이스의 품질이 좋지 못하다면 신호가 전달되는 도중에 화질이나 음질이 저하될 수 있다. 이는 전파나 신호가 잘 통하지 않는 지하실, 혹은 바다 한가운데에서 FM 라디오가 제대로 나오지 않는 것과 동일한 이치다.

아날로그 방식의 인터페이스. 왼쪽부터 컴포지트, S영상, 컴포넌트, D-Sub 케이블.

이러한 문제는 VHS 비디오가 DVD로, LP 레코드가 CD로 바뀌는 등, 멀티미디어 콘텐츠의 품질이 점차 향상되면서 심화 되기 시작했다. 특히 영상용 인터페이스의 경우, 컴포지트(Composite)나 S영상(Separate Video)과 같이 나온 지 오래된 아날로그 방식의 인터페이스로는 고화질 멀티미디어 신호를 제대로 전달할 수 없다. 물론, 컴포넌트(Component)나 D-Sub(D-Subminiature)와 같이 아날로그 방식이면서도 HD급 영상의 전달이 가능한 인터페이스도 있다. 하지만 컴포넌트의 경우, 영상 신호만 전달하는데 무려 3개의 케이블이 필요하다는 불편이 있으며, D-Sub는 본래 PC용으로 개발된 것이라 일반 AV 기기에서는 지원하지 않는 경우가 많다는 것이 단점이다.

 

더욱이, 주변의 다른 기기에서 발생하는 노이즈(잡음), 혹은 케이블의 길이나 굵기 등의 외부 요소로 인해 품질이 변하는 아날로그 인터페이스 특유의 문제는 그대로였다. 이리하여 선보이게 된 것이 디지털 방식의 인터페이스다. 초기에 나온 디지털 방식의 인터페이스는 영상용인 DVI(Digital Visual Interface)와 음향용인 S/PDIF(Sony Philips Digital InterFace)가 대표적이다. 이러한 디지털 방식의 인터페이스는 외부 요소의 영향을 거의 받지 않으며, 한 번에 더 많은 데이터를 전달할 수 있으므로 고품질의 영상과 음향을 즐기는데 유리하다.

디지털 방식의 인터페이스. 왼쪽부터 DVI, S/PDIF(옵티컬 방식), S/PDIF(코엑시얼 방식) 케이블. 

 

HDMI, 고품질의 영상과 음향을 케이블 하나로

다만, DVI 인터페이스는 PC 관련 업체들이 주축이 되어 개발한 것이라 일반용 AV 기기에 적용하기에는 부적합한 면이 있었다. 아울러 S/PDIF 인터페이스의 경우, 고가의 음향 장비를 주로 사용하는 AV전문가들의 전유물처럼 인식되어 대중화가 예상 보다 느리게 진척되었다. 때문에 DVI와 S/PDIF가 나온 후에도 사람들은 한동안 아날로그 인터페이스를 사용하는 일이 많았다. 특히, 2000년 즈음까지만 하더라도 DVD 영화나 비디오 게임을 HD TV에 연결하여 만족스러운 화질로 즐기려면 3개의 케이블로 구성된 컴포넌트 인터페이스 외에 선택의 폭이 그다지 넓지 않았다. 여기에 각 채널 별 음성 케이블까지 꽂아주자니, 각종 케이블들이 얽히고설켜 혼란의 도가니가 되기 일쑤였다. 이러한 이유로 등장한 것이 바로 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 인터페이스다. HDMI는 디지털 방식의 영상과 음향 신호를 하나의 케이블로 동시에 전달하는 방식으로, 2003년에 히타치, 파나소닉, 소니, 필립스, 톰슨 등의 AV 가전 업체들이 주축이 되어 공동 개발하였다.

 

HDMI 케이블과 단자

재생기기와 출력기기가 모두 HDMI 단자(포트)를 갖추고 있을 경우, HDMI 케이블 하나만 연결하면 간편하게 영상과 음향을 동시에 즐길 수 있다. 또한, 품질 저하가 없는 디지털 방식이므로 화질과 음질도 매우 우수하다. 풀 HD급의 영상과 7.1채널의 음향도 단 하나의 케이블로 전송할 수 있다는 의미다. HDMI는 PC, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 디지털 TV, 비디오 게임기, 멀티미디어 재생기(Divx 플레이어) 등 다양한 기기에 적용되면서 이용 범위가 넓어지는 추세다.

DVI + S/PDIF = HDMI?

HDMI 인터페이스로 전달되는 디지털 신호는 기본적으로 DVI의 영상 신호와 S/PDIF의 음향 신호를 합친 것이라 할 수 있다. 때문에 단자의 형태를 변환하는 젠더나 변환 케이블을 사용하면, HDMI 방식의 재생기기와 DVI 방식의 출력기기를 연결하거나 그 반대의 경우도 가능하다. 다만 이 경우 영상만 전달되고 음향은 전달되지 않는 경우가 일반적이지만, 일부 PC용 그래픽카드 중에는 전용 젠더를 사용하면 음향 전달도 가능한 제품도 있다.

 

한편 HDMI는 영상 신호와 음향 신호 외에 내부적으로 HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)라고 하는 저작권 보호용 암호화 신호가 함께 전달된다. 때문에 HDCP 규격을 지원하지 않는 일부 DVI용 기기의 경우, HDMI-DVI 변환 젠더/케이블을 통해 연결하더라도 영상이 제대로 출력되지 않을 수 있음을 인지해야 한다. 예를 들어, 블루레이 플레이어나 비디오 게임기(소니 플레이스테이션3 등)와 같은 기기가 대표적인데, 이들을 HDMI–DVI 변환 케이블을 통해 DVI용 모니터와 연결할 경우 모니터가 HDCP를 지원하지 않으면 화면이 정상적으로 출력되지 않는다.

표준형 HDMI, 미니 HDMI, 마이크로 HDMI 규격의 케이블

HDMI-DVI 호환케이블

이 밖에 휴대폰이나 스마트폰, PMP 등과 같은 소형기기에서는 제품의 크기를 줄이기 위해 표준형 HDMI 단자보다 작은 미니 HDMI, 혹은 마이크로 HDMI 규격을 제공하기도 한다. 단자의 크기만 다를 뿐 내부적으로 전달되는 신호는 같으므로, 이 경우 단자 형태를 변경하는 젠더나 변환 케이블을 통해 표준 HDMI 기기와 연결해 사용할 수 있다.

 

 

같은 모양의 HDMI 단자라도 버전이 달라

HDMI는 단자의 모양이 같아도 출시 시기에 따라 버전이 다를 수 있으며, 버전이 올라갈수록 세부적인 기능도 추가된다. 2006년 6월에 나온 HDMI 1.3 규격의 경우, 기존의 HDMI 1.2보다 대역폭(한 번에 전달할 수 있는 데이터의 크기)이 2배(165MHz → 340MHz)로 향상되어, 기존 해상도 1,920 x 1,200보다 개선된 2,560 x 1,600 해상도의 화면을 전송할 수 있으며, 기존의 24비트 컬러보다 방대한 48비트 컬러를 표현할 수 있다.  

HDMI 1.3은 영상뿐 아니라 음향 부문도 개선이 있었는데, 기존의 입체 음향 규격인 돌비 디지털/DTS(DVD급 입체 음향)보다 음질 및 채널 수가 한층 향상된 돌비 트루 HD와 DTS HD 마스터오디오(블루레이급 입체 음향) 신호의 전송도 가능해졌다. 2006년 11월에는 HDMI 1.3의 개량형이라고 할 수 있는 HDMI 1.3a가 발표되었다. HDMI 1.3a는 각 기기의 제어를 연동할 수 있는 기능이 추가된 것이 특징이다. 예를 들어 HDMI 1.3a 규격을 지원하는 블루레이 플레이어와 TV를 각각 연결할 경우, 복잡한 설정 없이 블루레이 플레이어 리모컨으로 TV까지 제어가 가능할 수 있다.

 

HDMI 1.4는 2009년 5월에 발표된 것으로 신호 전송폭은 HDMI 1.3과 같지만, 최대 전송 가능 해상도가 4,096 x 2,160으로 대폭 향상되었고, 영상/음향 신호 외에 인터넷 등의 데이터 통신을 위한 이더넷(Ethernet) 신호도 함께 전송할 수 있는 것이 특징이다. 각 버전의 HDMI 인터페이스는 하위 호환성을 제공하고 있기 때문에 상위 규격의 재생기기와 하위 규격의 출력기기를 연결해 사용하거나 혹은 그 반대의 경우, 하위 규격에 해당하는 기능에 맞춰 양쪽 기기 모두 정상적으로 사용할 수 있다.