부제 : HDMI 2.1 호환성 문제 생각보다 심각하다
HDMI에 대한 신 버전이 상용화 되면, 항상 호환성 문제가 제기 되었다. 하지만, HDMI 2.0까지 제기된 문제와 HDMI 2.1의 호환성 문제는 근본적으로 다르다. 우선 먼저 지금까지 제기된 HDMI 2.1 호환성 문제들을 짚어 보자.
1.지금까지 제기된 HDMI 2.1 호환성 문제는 무엇이 있는가?
▶HDMI 버전별 호환성 문제 | HDMI 1.3a/b | HDMI 1.4a/b | HDMI 2.0a/b | HDMI 2.1/DSC | Dolby TrueHD /DTS-HD미지원 | 3D미지원 | 4K/60Hz, 8bit/4:2:0, SDR
(HDMI 1.4b로도 구현 가능) | 40/48Gbps 8K/60Hz | Dolby TrueHD /DTS-HD지원 | 3D지원 | 4K/60Hz, 10bit/4:2:0, HDR | 기본+DSC 8K/1200Hz |
▶지금까지 제기된 HDMI 2.1 호환성 문제 ①RTX 300xx시리즈↔TV간 4K/120Hz & 8K/60Hz 연동 문제 ②RTX 300xx시리즈↔8K AV 리시버 간 4K/120Hz & 8K/60Hz 연동 문제 ③Xbox Series X/PS5↔4K-8K TV & 8K AV 리시버간 4K/120Hz & 8K/60Hz 연동 문제
위 3가지 호환성 문제가 생긴 근본적인 이유는, HDMI 2.1이 기본 40Gbps와 48Gbps를 기반으로 하면서, 여기에 DSC(압축 전송)를 적용하다 보니, 적어도 HDMI 2.1은, 4가지 표준(기준)이 존재함으로서, 호한성 문제가 생길수 밖에 없고, 그리고 DSC가 아직 몇 배 정도 압축 전송을 할지도 명확하지 않아, 그 혼란은 앞으로도 1~2년은 더 지속이 될 것으로 보인다.
2.HDMI 2.1은, 이전버전과 무슨 차이가 있는가? ▶HDMI 2.1, 무엇이 달라졌나? | 버전 | HDMI 2.0 | HDMI 2.1 | 최대 전송량 | 18Gbps | 48Gbps (2.6배 향상) | 전송 모드 | TMDS | FRL | AV전송 채널 | D0, D1, D2 | L0, L1, L2, L3 | 코딩 | 8b/10b | 16b/18b | 압축 전송 지원 | X | DSC 1.2 (DSC x3=144Gbps
/ 최대 ~8배 향상) | 이번 버전과 호환 | ~HDMI 1.4b 호환 | ~HDMI 2.0과 호환 | ※8b/10b는 8bit 입력 신호를 10bit 코드로 변환하는 인코딩 방법이며, 8b/10b 코딩은 16b/18b가 되므로 코딩 효율이 9% 증가한다. ☞HDMI Lane | Lane수 | Lane당 전송량 | 총 전송량 | 비고 | 3 | 3Gbps | 9Gbps | ~2.0(TMDS) | 3 | 6Gbps | 18Gbps | 4 | 6Gbps | 24Gbps | 2.1(FRL)/Lane당 6/8Gbps는 상용화 된 것이 없음 | 4 | 8Gbps | 32Gbps | 4 | 10Gbps | 40Gbps | 4 | 12Gbps | 48Gbps |
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3.HDMI 2.1 기술적 이해 HDMI 2.0과 HDMI 2.1의 가장 큰 차이는, HDMI 2.0까지는, TMDS 전송모드를 사용하였지만, HDMI 2.1은 고정속도 링크(FRL/Fixed Rate Link) 모드를 적용하고 있다는 점이다. 해서 HDMI 2.1은, 최소 4가지 형태로 전송(구현) 할 수 있기 때문에, 호환성 문제는 예고된 것이 아니었을까 한다.
가령 RTX 30xx시리즈가, Lane당 12Gbps FRL+DSC를 적용하면, Lane당 10Gbps FRL 또는 Lane당 10Gbps FRL+DSC를 적용한 8K AV리시버나 4K TV등이 높은 대역의 전송 신호를 받지 못해 호환성 문제를 야기 할 수 있다.
그렇지만, 더욱 우려가 되는 것은, DSC를 적용하였다고 해도, DSC를 몇 배로 하느냐에 따라 호환 연동이 달라질 수 있고, RTX 30xx시리즈가, Lane당 12Gbps FRL+DSC를 적용하면, Lane당 10Gbps FRL 또는 Lane당 10Gbps FRL+DSC를 적용한 제품이 높은 대역의 전송 신호를 받지 못해 호환성 문제를 야기 될 수밖에 없다.
▶HDMI 2.1 적용 기준(안) | 구분 | HDMI 2.1 적용 기준 | 적용 제품 | 기본만 전송 (현 4K/8K TV) | ②Lane당 10Gbps FRL 10Gbps x 4Lane=40Gbps | HDMI 2.1내장 4K TV/8K AV리시버 | ③Lane당 12Gbps FRL 12Gbps x 4Lane=48Gbps | 대다수 8K TV | 기본+DSC전송 (현 재생기) | ④Lane당 10Gbps FRL+DSCx2.7 10Gbps x 4Lane x 2.7=108Gbps | XBOX Series X /PS5 | ⑤Lane당 12Gbps FRL+DSCx2.7 12Gbps x 4Lane x 2.7=130Gbps | PC용 비디오카드 RTX 30xx시리즈외 | ☞HDMI 2.1에 DSC x 2.7배를 적용한 이유는? DSC는 최대 3배까지 압축 전송이 가능하지만, 아직 구체적으로 몇배까지 압축을 할지는 정해지지 않았다. 해서 "HDMI Forum"에서 제시한 "형식 데이터 속도"에 제시된 HDMI 2.1의 최대 전송량을 기준으로 보면, *HDMI 2.1의 최대 전송량은 8K/120Hz, 12bit/4:2:2, 128.3Gbps다. *HDMI 2.1의 최대 지원 화질은 10K/120Hz, 12bit/4:2:0(120.29Gbps)다. 해서 HDMI 2.1(48Gbps) x DSC 2.7배=129.6Gbps가 되어, DSC x 2.7배를 적용하였다. |
4.HDMI 2.1 호환성 문제 해소 방법은? 결국 이 같은 문제를 근본적으로 해소하려면, HDMI 2.1에 대한 기준을 최고 높은 것으로해서 나가야만 호환성 문제가 없다. 즉, 모든 HDMI 2.1은, Lane당 12Gbps FRL+DSC에, DSC는 x2.7배를 적용해서 상용화 해나간다면, 호환성 문제는 없을 것이다. 하지만, 그러기엔 이미 2019년 2020년 제품은 물론, 2021년 제품들까지 Lane당 12Gbps FRL+DSC를 지원하지 못하는 제품이 대다수 여서, 향후 역호환성 문제는 피할 수 없을 것으로 보인다. 그리고 HDMI 2.1은, 어쩌면 아래와 같은 모드 설정을 해주어야 하지 않을까 싶다.
해서 향후라도 HDMI 2.1에 대한 호환성 문제를 해소하기 위해서는, 업체들의 자구적인 노력이 선행되어야 할 것이다. 즉, 8K AV 제품을 출시하면서 경쟁에 뒤지지 않기 위해, 너무 성급하게 출시를 하다보면, 성능 미달의 HDMI 2.1을 내장하여, 최신의 제품이라고 구입한 8K AV 장비가 1~2년도 못되어, 천덕꾸러기가 될 수 있을 것이다.
▶HDMI 2.1 전송(구현) 화질 | 구분 | 기본 | 40Gbps (10Gbps FRL x 4Lane) | 48Gbps (12Gbps FRL x 4Lane) | DSC x2.7 | 108Gbps | 130Gbps | 4K 전송 화질 | 기본 | 4K/120Hz, 10bit/4:4:4(40.1Gbps) →LG 4K TV외 | 4K/144Hz, 10bit/4:4:4(48.11Gbps) →ASUS 4K 모니터 | DSC x2.7 | 4K/240Hz, 12bit/4:4:4(96.23Gbps) →상용화된 제품 없음 | 4K/300Hz, 12bit/4:4:4(120.29Gbps) →상용화된 제품 없음 | 8K 전송 화질 | 기본 | 8K/60Hz, 10bit/4:2:0(40.1Gbps) →LG 8K TV(제품 메뉴얼) | 8K/60Hz, 12bit/4:2:0(48.11Gbps) →창홍 8K TV(TEST) | DSC x2.7 | 8K/60Hz, 10bit/4:4:4(80.19Gbps) →삼성 8K TV(제품 메뉴얼) | 8K/60Hz, 12bit/4:4:4(96.23Gbps) →RTX 30xx시리즈(설명서) | 8K/120Hz, 12bit/4:2:0(96.23Gbps) →40Gbps(DSCx2.7)로 전송 가능 | 10K/60Hz, 12bit/4:4:4(120.29Gbps) →48Gbps(DSCx2.7)로 전송 가능 | 8K/120Hz, 10bit/4:2:2(106.92Gbps) →40Gbps(DSCx2.7) 최대 전송량 | 8K/120Hz, 12bit/4:2:2(128.3Gbps) →48Gbps(DSCx2.7) 최대 전송량 | 10K/120Hz, 10bit/4:2:0(100.24Gbps) →40Gbps(DSCx2.7) 최대 전송 화질 | 10K/120Hz, 12bit/4:2:0(120.29Gbps) →48Gbps(DSCx2.7) 최대 전송 화질 |
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