[발언] HDMI 2.1 차기 버전(HDMI 2.2/3.0)의 전송량은 120Gbps는 되어야

[이군배]

HDMI Forum은, 2025년 1월 6일을 전후로 CES 2025에서 HDMI 2.1의 차기 버전인 HDMI 2.2(또는 HDMI 3.0)를 발표할 것으로 보인다. 현재 예상은 DisplayPort 2.1(80Gbps)의 전송량을 넘어 설 것이라는 루머가 있지만, DP 2.1의 80Gbps 전송이 1m밖에 안 된다는 점을 감안하면, HDMI 2.2(HDMI 3.0)가 80Gbps이상을 넘어서기는 쉽지 않을 것으로 보인다.
 
특히 아직도 DSC(압축전송)가 안정화가 안 되고 있어(압축 전송이 한계를 드러내고 있어), 80Gbps의 전송량도 부족하다는 점에서, 무 압축으로 전송할 수 있는 전송량이 120Gbps는 되어야 할 것으로 보인다.

현재 USB-C 단자를 사용한 USB4 v2.0 내지는 Thunderbolt 5가 최대 120Gbps까지 전송할 수 있다는 점을 감안하면, HDMI 2.2(HDMI 3.0)도 120Gbps까지는 전송이 가능하지 않을까하는 예상해 본다.
 
그리고 무엇보다 HDMI가, 그동안 가지고 있던 한계들을 이번 차기 버전에서는 모두 개선을 해야 한다고 본다. 해서 짚어 보았다. 현 HDMI 2.1 과 DisplayPort 2.1에 대한 특장점을 비교해서, HDMI 2.2(HDMI 3.0)가 개선해야할 사안들을 정리해 보았다.

▶HDMI 2.1 & DisplayPort 2.1 특장점

인터페이스	HDMI 2.1						DisplayPort 2.1 & USB-C(USB4 v2.0) DP 2.1 Alt Mode
전송 기준	FRL 1	FRL 2	FRL 3	FRL 4	FRL 5	FRL 6	UHBR 10	UHBR 13.5	UHBR 20
최대 전송량 (Gbps)	9	18	24	32	40	48	40	54	80
실 전송량 (Gbit/s)	7.85	15.71	20.95	27.93	34.91	41.89	38.68	52.22	77.37
코딩체계 (전송효율)	16b/18b						128b/132b
지원 주사율	24/25/30/50/60/100/120Hz						1~2173Hz
타이밍 포멧	CTA-861						CVT-RB/R2
압축 전송	DSC 1.2a						DSC 1.2a
기타	YCbCr 기반 단일 디스플레이 중심						RGB 기반 다중 디스플레이 중심
※전송 단위→Gbps=Gbit/s←데이터 단위 ※같은 40Gbps 전송량을 HDMI 2.1로는 34.94Gbit/s를 전송할 수 있지만, DP 2.1은 38.68Gbit/s를 전송할 수 있다(DP 2.1이 HDMI 2.1 보다 9.1% 전송 효율 우수).

▶HDMI 2.1 차기 버전(HDMI 2.2/3.0)에서 개선 되어야 할 점
①전송량을 늘려야
   48Gbps→120Gbps
②코딩체계(전송효율)를 향상시켜야
   16b/18b→128b/132b
③제한된 주사율 지원을 개선해야
   24/25/30/50/60/100/120Hz→1~2173Hz
④전송 규격을 하나로 통일해야
   9/18/24/32/40/48Gbps(6가지)→120Gbps
⑤USB-C(USB4 v2.0) Alt Mode로 호환(120Gbps)
 
▶HDMI 2.2(HDMI 3.0)은 왜 120Gbps가 되어야 하는가?
가령 7,680x4,320/240Hz, 12bit/RGB를 무 압축으로 전송을 한다면 329Gbit/s가 필요하다. 헌데, 이것을 DSC 8bit(4.5:1)로 압축 전송을 한다면, 73.11Gbit/s면 되기 때문에, 현 DP 2.1(77.37 Gbit/s)로 전송이 가능하다.

하지만, 향후(3~4년/차기 버전 상용화 시작) TV시장이 '16:9→21:9' 중심으로 간다는 것을 감안하면, 10,240x4,320/240Hz, 12bit/RGB까지는 전송이 되어야 하기 때문에, 이것을 무 압축으로 전송 한다면 436.43Gbit/s가 필요하지만, DSC 8bit(4.5:1)로 압축 전송을 하면, 96.98Gbit/s(100.3Gbps)가 필요하기 때문에, HDMI 2.2(HDMI 3.0)은 120Gbps(116.05Gbit/s)는 되어야 한다고 보는 것이다.

▶왜 10K/240Hz가 되어야 하는가?
향후(3~4년/차기 버전 상용화 시작) TV시장은 21:9에 100인치 이상도 보편화 될 것으로 보인다. 이 경우 지금과 같은 60fps의 영상으론 한계가 있다. 100인치 이상에선 프레임이 120fps은 되어야 한다.
 
그리고 3~4년 후엔 HMD시장이 어느 정도 일상에 파고 들 것으로 보인다. 헌데, 바로 눈앞에서 보는 HMD의 화면은 100인치 이상에 3D(2D의 두배 주사율)로 보여주기 때문에, 어지러움증 없이 자연스런 영상이 구현이 되려면 240Hz가 되어야 온전한 120fps을 구현할 수 있다. 해서 HDMI로 10K/240Hz를 전송할 수 있어야 100인치 이상에서 3D 10K/120fps이 어지러움증 없이 구현이 수 있을 것이다.

▶왜 10K(21:9)에 12bit/RGB여야 하는가?
TV로 방송(16:9)보다는 OTT(21:9)를 너 많이 시청하는 시대가 된지 오래다. 헌데, OTT 상당수가 영화(21:9)라는 점에서 TV화면비도 21:9 중심으로 바꾸어 출시하는 것이 맞다. 특히 현배 방송 드라마의 상당수가 21:9로 제작이 되고 있다는 점에서, TV화면비릐 표준을 21:9fh 바꾸는 것이 시대에 맞다고 본다.

이런 현실 때문에, 애플TV는 21:9 화면비를 제공하고 있다. 이젠 TV도 시대의 변화에 맞추어 출시를 해야 한다고 본다. 고로 TV 해상도를 7,680x4,320(16:9)가 아닌, 10,240x4,320(21:9)로 가야하고, 이러한 초고화질 영상을 온전하게 느끼려면, TV화면 크기도 126인치(21:9/16:9 모드 100") 내외는 되어야 한다고 본다.
 
결국 이렇게 커진 화면의 색상이 제대로 구현이 되려면, 화면(패널)의 컬러처리가 12bit는 되어야 하고, 영상 제작(압축)도 12bi로 해야만 할 것이다. 또한 영상 컬러기준도 YCbCr 4:2:0이 아닌 RGB로 바꾸어야만, 100인치 이상의 TV에서 온전한 10K 화질을 느낄 수 있을 것이다. 헤서 이 모든 것을 수용하려면, HDMI 2.1의 차기 버전(HDMI 2.2/3.0)의 전송량은 120Gbps는 되어야 한다고 보는 것이다.