[발언] ⑦압축전송(DSC) & USB-C를 통한 Display 대체모드(DP Alt Mode)

[이군배]

'HDMI-DisplayPort-USB-C'에 대한 특별 연재→⑦

7.압축전송(DSC) & USB-C를 통한 Display 대체모드(DP Alt Mode)
1)압축전송(DSC/Display Stream Compression)
원래 HDMI나 DisplayPort(DP)는, 무 압축 전송을 기본으로 하였다. 하지만, 해상도가 HD(2K)→4K→8K→16K까지 발전해 가고 있고, 주사율이 30→60→120→240→480Hz까지 높아지면서, 무 압축 전송량만으로는 늘어나는 해상도와 주사율을 감당할 수 없게 되면서, 압축 전송 기술인 DSC(Display Compression Codecs)가 DisplayPort 1.4부터 적용되기 시작하였다.
 
이후 발표된 HDMI 2.1과 DisplayPort 2.1에도 DSC를 적용하고 있지만, 아직 기술적 한계로 온전한 DSC지원은 되지 못하고 있다. 가령 듀얼(Dual) 모니터를 사용하면, DSC를 적용할 수 없는 문제가 생긴다거나 압축 전송에 따른 안정성 떨어지고 실시간 타이밍에서 다소 불안정한 모습을 보이고 있어, DSC를 적용해서 8K/120Hz 이상 또는 16K/60Hz는 아직 구현되지 못하고 있다.
 
압축전송(DSC)의 원리는 의외로 간단하다. 위에서 설명한 1화소 컬러비트 값을, 어떤 형태(bpp)로 보내느냐에 따라, 압축비가 달라지는데, 현재 상용화 되고 있는 압축비는 기 때문에, 해서 전송할 수도 있다.

▶컬러비트에 따른 DSC(압축전송) 압축비

1화소	6bpp	8bpp	10bpp	12bpp	상용화
24bit(RGB 1화소)	4:1	3:1	2.4:1	2:1	8bpp로만
30bit(RGB 1화소)	5:1	3.75:1	3:1	2.5:1	8bpp로만
36bit(RGB 1화소)	6:1	4.5:1	3.6:1	3:1	X
상용화	X	O	X	X	-
※현재 상용화된 DSC는, 24/30bit(RGB 1화소)를 8bpp로 압축 전송하는 수준까지만 상용화가 되고 있다. 해서 30bit(RGB)의 1화소를 8bpp로 압축을 하면, '30bit÷8bpp=3.75:1'로 압축을 할 수 있다. 참고로 HDMI 2.1(CTA-861)은, 아직 DSC로 8K/120Hz를 상용화 하지 못하고 있다.

▶DSC의 단점
①전송 케이블이 짧아지고(1m내외), 전송 시 오류가 발생할 가능성이 있다.
②가상 해상도 렌더링 기술 DSR/DLDSR(NVIDIA) 및 VSR(AMD)와 같은 기술은 사용할 수 없다.
③DSC가 켜져 있으면 비디오 카드의 다른 모든 모니터 연결을 사용할 수 없다.
④영상 연결에 사용되는 데이터 라인은 공통이므로 DSC를 사용하는 디스플레이 대수에 따라 연결할 수 있는 최대 모니터 대수가 다를 수 있다.
⑤12bit의 영상 신호는 아직 압축 전송이 안 되고 있고, HDMI 2.1의 경우, 8K/120Hz를 지원하지 못하고 있다→추후 기술적 보완이 있을 것으로 보인다.

2)USB-C를 통한 Display 대체모드(Alternate Mode/Alt Mode)
USB-C는, 지난 2015년 USB 기술 표준화 기구인 'USB-IF'가 선보였다. 이때 'USB-IF'가 내놓은 앞뒤 구분 없이 사용할 수 있는 장점 외에 데이터 전송과 충전을 겸할 수 있게 되면서, 제조사중심의 국제민간 단체에서 정한 규격이 국제전기기술위원회(IEC)가 IEC 표준을 정식으로 채택하면서, 충전 기능은 국가 표준으로도 사용이 되고 있다.
 
하지만, USB-C가 진짜 빛나기 시작한 것은, 인텔이 Apple의 요청으로 개발을 한 Thunderbolt 3가 USB-C로 단자를 통일하면서, 인텔은 일부 PC에, 애플은 2015년부터 맥북에, 2018년부터는 아이패드에 USB-C를 적용하면서, 데이터 전송과 충전을 넘어, 영상을 전송하는 기능으로까지 확대가 되기 시작하였다.
 
이때 등장한 것이 바로 USB-C로 영상을 대체하는 모드(Alternate Mode/Alt Mode)가 등장을 하였다. 즉, USB-C로 HDMI 성능을 이용하는 HDMI Alt Mode와 USB-C로 DisplayPort(DP) 성능을 이용하는 DisplayPort(DP) Alt Mode가 생긴 것이다. 다만, HDMI Alt Mode는 거의 상용화가 되지 못하고 있고, 대다수는 DisplayPort(DP) 1.4 Alt Mode사 상용화 되고 있다. 2024년부터는 DP 2.1 Alt Mode가 상용화 될 것으로 보인다.