[발언] QA로 알아본 HDMI 2.1

[이군배]

1.HDMI 2.1/2.0/1.4의 차이는 무엇인가?

구분

HDMI 1.4

HDMI 2.0

HDMI 2.1

주용도

Full HD

4K UHD

8K UHD

Clock(MHz)

340MHz

600MHz

-

전송량

1ch

3.4Gbps

6Gbps

12Gbps

계

10.2Gbps

(3ch)

18Gbps

(3ch)

48Gbps

(4ch)

DSC

v1.2

X

X

O / 64Gbps

특징

DSC(압축) 적용 X

DSC(압축) 적용

해상도-허수 블랭킹 적용
3840(+560)x2160(+90)

=4400x2250

해상도-허수 블랭킹 적용X

3840x2160 & 7680x4320
실 해상도만 적용

※HDMI 2.1은, DSC(압축) 적용하고, 해상도에 허수 블랭킹을 적용하지 않아, 실제 전송량은 HDMI 2.0의 4배인 72Gbps정도를 전송하는 효과가 있다. 그래서 8K@60fps, 12bit/4:2:2까지 구현이 가능하다.

☞HDMI 버전에 따른 HDR지원
HDMI 버전	HDMI 2.0a	HDMI 2.0b	HDMI 2.1
HDR방식	static/정적 (HDR10)	HLG	dynamic/ 동적(프레임별)
※HDMI 2.0a/b는, HDMI 2.0(18Gbps)의 전송 규격에 HDR10(HDMI 2.0a)방식과 HLG(HDMI 2b)방식의 프로그램만 적용한 것이기 때문에, 전송량은 HDMI 2.0(18Gbps)과 동일하다. Dolby Vision은 HDMI 1.4~에서 데이터를 그대로 흘려서 구현하기 때문에, 라인센스만 적용하면 된다. ※HDMI 2.1의 동적(프레임별) HDR구현은, 삼성이 제안한 HDR10+(10bit)와 같지만, 8K UHD영상이 12bit로 갈 경우에는 HDR12+(?/12bit)가 되어야 할 듯.

2.HDMI 2.1은 어디에 사용하는가?

HDMI 1.4가 HD영상 구현에 최적화된 인터페이스였다면, HDMI 2,.0은 4K UHD용 인터페이스라 할 수 있다. 반면 HDMI 2.1은 8K UHD영상 구현에 적합한 인터페이스라 보면 될 것이다.

그렇지만, 일각에서는 Full 4K UHD영상 구현을 위해, HDMI 2.1을 적용할 것이라는 지적도 있지만, 4K UHD영상이 4K@60fps, 10bit/4:2:0, HEVC(H.265)디코더로 대중화가 되어 있어, 4K UHD TV나 4K 재생기에 HDMI 2.1을 적용하는 것은, 실효성이 없어, HDMI 2.1을 적용할 가능성은 없어 보인다.

3.HDMI 2.1는 언제 상용화가 되는가?

보편적으로 HDMI버전이 발표가 되고나면, 1~2년 안에는 상용화가 된 점 등을 감안하면, HDMI 2.1이 2017년 1월에 발표가 되어, 빠르면 2018년부터 상용화가 예상된다. 물론 HDMI 2.1이 워낙에 고대역 전송이고, 또한 DSC까지 적용하고, HDMI 2.0에까지 적용했던, 해상도의 허수 블랭킹(Blanking)을 적용하지 않는 점들을 감안하면, 상용화가 다소 늦어질 수 있다는 지적도 있다.

하지만, 8K UHD디스플레이가 서서히 출시가 되고 있고, 온전한 8K UHD디스플레이가 되기 위한 마지막 과제가 바로 인터페이스이기 때문에, 현재로선 2018년부터는 어떤 형태로든 HDMI 2.1이 상용화가 되지 않겠느냐 하는 것이다. 즉, DSC는 추후에 업데이트로 적용하더라도 HDMI 2.1은 상용화가 될 것으로 보인다.

4.HDMI 2.1을 적용하면, AV시스템도 모두 바뀌는가?

"HDMI 2.1=8K UHD"이기 때문에, HD AV시스템은 물론, 4K UHD AV시스템까지 모두 바꾸어야 한다. 즉, HDMI 2.1의 7680x4320 해상도를 사용하려면, TV는 당연히 8K UHDTV로 바꾸어야 하고, 8K 블루레이, 8K 세톱박스, 8K 미디어플레이어, 8K PC(비디오카드)등 재생기 전반이 바뀌게 된다. 그리고 홈시어터도 8K AV리시버로 바꾸어야 한다.

다만, 초기 재생기(4K 블루레이/세톱박스)들은, 4K HEVC디코더+HDMI 2.1을 채용해서, 4K UHD영상을 8K UHD(8K@60Hz)로 업스케일링해서 사용하는 형태가 될 가능성이 높다. 그렇지만, AV시스템 전반은 모두 바뀌게 된다.

4.HDMI 2.1의 최대 지원 화질은 어떤지요?

☞HDMI 2.0(18Gbps) 지원 화질

*최대 지원 화질① 4K@60fps, 12bit/4:2:2, 16.63Gbps

→12bit 압축(HEVC)과 패널 기술이 따라주지 못함-무의미

*실제 지원 화질② 4K@60fps, 10bit/4:2:0, 10.69Gbps

☞HDMI 2.1(48Gbps) 지원 화질

*최대 지원 화질① 8K@60fps, 12bit/4:2:2, 55.74Gbps

※DSC v1.2 적용, 해상도 허수 블랭킹 적용 X →최대 64Gbps

*실제 지원 화질② 8K@60fps, 10bit/4:2:0, 35.83Gbps

*실제 지원 화질③ 8K@60fps, 12bit/4:2:0, 41.81Gbps

※8K@120Hz, 10K@60Hz, 10K@120Hz 지원은 8bit/4:2:0라 무의미

5."HDMI 2.1=8K UHD"는 어떤 관계가 있는 건지요?

8K UHD영상 구현의 변수는, 8K UHD영상을 압축하고 복원하는 인코더와 디코더에 달려 있다. 현재 8K UHD영상을 압축-복원 할 수 있는 8K HEVC(H.265) 제품은 모두 나와 있지만, 가격이 문제인데, 가격적 부분만 해소가 된다면, 2018년부터 상용화가 가능하다.

하지만, 4K UHD영상이 60fps에 10bit 중심으로 갔다면, 8K UHD영상은 120fps에 12bit 중심으로 갈 것으로 보여, 현재 나와 있는 8K HEVC(H.265)로는 용량이 커서 다소 한계가 있다. 그래서 2020년을 전후로는 8K HEVC(H.265)+HDMI 2.1을 결합한 8K@60fps에 10bit 중심의 8K UHD영상이 1차적으로 상용화가 될 것으로 보인다.

그렇지만, 8K HEVC(H.265)보다 압축 효율이 50%이상 향상된 새로운 압축 코덱인 JVET(H.266/?)가 2020년쯤 표준화가 되어, 2022년을 전후로 상용화가 된다면, JVET(H.266/?)+HDMI 2.1을 적용한 8K@60fps에 12bit 내지는 JVET(H.266/?)+HDMI 2.2를 적용한 8K@120fps에 12bit의 8K UHD영상이 2차적으로 상용화가 될 것으로 보인다. 하지만, 8K@120fps은, 실효성이 떨어지고, HDMI 2.1로 구현이 안 되어, 대중화는 쉽지 않을 것으로 보인다.

다만, 여기서 변수는, JVET(H.266/?) 상용화 가능성 여부와 12bit컬러 처리 기술이 뒷받침 되어 될 수 있을 지는 아직 변수가 많지만, 시간적으로 다소 여유가 있기 때문에, 대중화는 그리 어렵진 않을 것으로 보인다. 해서 HDMI 2.1은 8K UHD영상 구현의 기본이 될 것으로 보인다.

[조무연]

좋은 글 감사합니다.

[전수현]

HDMI 2.1에 대한 정보가 대다수 막연한 것들인데, 이렇게 쉽게 설명을 해주시니 감사할 따름입니다.

[이인준(아리아)]

좋은 글 고맙습니다.

[김준오]

HDMI 케이블이 1.4인지 2.0인지 구분하는 방법이 있을까요? 집에 예전부터 쓰던 거가 있어서 헷갈리던데...

[이군배]

본 게시판 아래 13764번 "QA로 알아본 HDMI 2.0"라는 글에서 HDMI케이블엔 버전이 없다고 말씀을 드렸는데.... / HDMI케이블엔 버전이 없기 떄문에, 19가닥이 제대로 연결이 되었는지 정도만 확인하면, 되는데, 테스터기를 이용하시면 됩니다. 저는 10년전(HDMI 1.3시절) 구입한 HDMI케이블로, 4K 블루레이까지 잘 감상하고 있습니다.

[김준오]

그럼 굳이 케이블을 새로 사거나 할 필요없이 기존 꺼를 사용해도 4K 감상엔 관계 없겠군요. 고맙습니다.

[이군배]

꼭 그렇지는 않습니다. 본 게시판 아래 13764번 "QA로 알아본 HDMI 2.0"라는 글에서 설명을 드렸지만, 가령 예를 들어서 HDMI케이블에는 19가닥의 선을 사용하는데, 예전에 구입할 당시에는(HDMI 1.4) 19가닥중 17가닥만 연결해도 문제가 없었지만, HDMI 2.0에서는 19가닥 모두를 사용하는데, 님께서 예전에 구입한 HDMI케이불이 17가닥만 연결이 되어 있다면, 문제가 될 수 있습니다. 물론 당시에 구입한 HDMI케이블이 19가닥 모두 연결된 정상적인 케이블이라면, 문제가 없을 것입니다. 그리고 HDMI케이블 19가닥 내선 품질이 너무 않좋으면, 문제가 될 수 있고, 또한 HDMI케이블이 5m이상 되면, 문제가 될 수 있습니다.

[김준오]

아.. 그렇군요.. 제가 너무 무지해서 기초적인 질문을 드렸습니다. 테스터기가 없어서 확인은 못하지만.. 최근 AV 기기를 살 때 따라오는 케이블은 대부분 19가닥이겠죠? 최근에 생긴 케이블 위주로 쓰거나 확실하게 필요할 땐 알아보고 새로 구입해야겠네요... 답변 감사합니다.

[이군배]

요즘 나오는 것들은, 대다수 19가닥은 들어가 있습니다. 다만, 중국산 미디어 플레이어와 같은 제품에 번들로 들어가 있는 HDMI케이블은, 좀 품질이 떨어져서, 노이즈 같은 문제를 일으킬 수 있습니다.