HDMI 인터페이스 및 사양
관련된 개념은 다음과 같습니다.
TMDS(Time Minimized Differential Signal): 시간 최소화 차동 신호 전송은 차동 신호 전송 방식이며, HDMI 신호 전송 채널에서 채택하는 방식입니다.
HDCP: (고대역폭 디지털 콘텐츠 보호) 고대역폭 디지털 콘텐츠 보호.
DDC: 디스플레이 데이터 채널
CEC: 소비자 전자제품 규제
EDID: 확장 표시 식별 데이터
E-EDIO: 향상된 확장 디스플레이 식별 데이터
HDMI 전송 과정에서 이들의 표현은 대략 다음과 같습니다.
HDMI 버전 개발
HDMI 1.0
HDMI 1.0 버전은 2002년 12월에 출시되었으며, 가장 큰 특징은 오디오 스트림 디지털 인터페이스가 통합되었다는 점입니다. 당시 널리 사용되던 PC 인터페이스인 DVI 인터페이스와 비교하면 더욱 발전되고 편리한 인터페이스였습니다.
HDMI 버전 1.0은 DVD에서 블루레이 포맷으로의 비디오 스트리밍을 지원하며, CEC(소비자 가전 제어) 기능을 갖추고 있어 애플리케이션에서 연결된 모든 장치 간에 공통 링크를 형성하여 장치 그룹을 더욱 편리하게 제어할 수 있습니다.
HDMI 1.1
2004년 5월 HDMI 버전 1.1 관련 인터뷰. DVD 오디오 지원 추가.
HDMI 1.2
HDMI 1.2 버전은 2005년 8월에 출시되었으며, HDMI 1.1의 낮은 해상도 지원과 컴퓨터 장비 호환성 문제를 상당 부분 해결했습니다. 1.2 버전은 픽셀 클럭이 165MHz로 작동하고 데이터 전송 속도가 4.95Gbps에 달하여 1080p 해상도를 지원합니다. 따라서 1.2 버전은 TV의 1080p 해상도 문제와 컴퓨터의 무선 연결 문제를 해결했다고 볼 수 있습니다.
HDMI 1.3
2006년 6월, HDMI 1.3 업데이트는 단일 링크 대역폭 주파수를 340MHz로 높이는 가장 큰 변화를 가져왔습니다. 이를 통해 LCD TV는 10.2Gbps의 데이터 전송 속도를 얻을 수 있게 되었습니다. 1.3 버전은 4쌍의 전송 채널로 구성되어 있는데, 한 쌍은 클록 채널이고 나머지 세 쌍은 TMDS 채널(차동 신호 전송 최소화)로, 전송 속도는 3.4Gbps입니다. 따라서 3쌍은 3 * 3.4 = 10.2Gbps가 되며, HDMI 1.1 및 1.2 버전에서 지원했던 24비트 색심도를 30, 36, 48비트(RGB 또는 YCbCr)까지 크게 확장할 수 있습니다. HDMI 1.3은 1080p를 지원하며, 일부 사양이 낮은 3D 기능도 지원합니다(이론적으로는 지원되지 않지만 실제로는 일부 기기에서 지원 가능).
HDMI 1.4
HDMI 1.4 버전은 이미 4K를 지원하지만 10.2Gbps 대역폭의 제약을 받기 때문에 최대 해상도는 3840×2160, 프레임 속도는 30FPS에 불과합니다.
HDMI 2.0
HDMI 2.0은 대역폭을 18Gbps로 확장하고, 즉시 사용 및 핫 플러깅을 지원하며, 3840×2160 해상도와 50fps, 60fps 프레임 속도를 지원합니다. 오디오는 최대 32채널을 지원하고 최대 샘플링 속도는 1536kHz입니다. HDMI 2.0은 새로운 디지털 라인, 커넥터 및 인터페이스를 정의하지 않으므로 HDMI 1.x와 완벽한 하위 호환성을 유지하며, 기존의 두 가지 유형의 디지털 라인을 그대로 사용할 수 있습니다. HDMI 2.0은 HDMI 1.x를 대체하는 것이 아니라, HDMI 1.x의 향상된 기능을 기반으로 하기 때문에 HDMI 2.0을 지원하는 모든 장치는 먼저 HDMI 1.x에 대한 기본 지원을 확보해야 합니다.
새로운 HDMI 2.1 표준은 최대 48Gbps의 대역폭을 제공하며, 특히 7680 × 4320 해상도에서 60Hz 주사율과 4K 해상도에서 120Hz 주사율을 지원합니다. 4K 해상도는 4096 × 2160 픽셀과 3840 × 2160 픽셀의 진정한 4K 해상도를 포함하는 반면, HDMI 2.0 규격에서는 4K 해상도에서 60Hz 주사율만 지원했습니다.
HDMI 인터페이스 유형:
HDMI A 타입은 가장 널리 사용되는 타입입니다. HDMI 케이블 19핀, 폭 13.9mm, 두께 4.45mm의 A형 커넥터는 일반적인 평면 TV나 비디오 장비에 사용됩니다. 현재 일상생활에서 사용하는 오디오 및 비디오 장비의 99%가 이 크기의 인터페이스를 탑재하고 있습니다. 예를 들어 블루레이 플레이어, 셋톱박스, 노트북, LCD TV, 프로젝터 등이 있습니다.
HDMI B 타입은 실생활에서 비교적 드물게 사용됩니다. HDMI B 커넥터는 29핀이며 폭은 21mm입니다. HDMI B 타입의 데이터 전송 속도는 HDMI A 타입보다 거의 두 배 빠르며 DVI 듀얼링크와 동등한 수준입니다. 대부분의 오디오 및 비디오 장비가 165MHz 미만의 주파수에서 작동하는 반면, HDMI B 타입의 작동 주파수는 270MHz 이상이기 때문에 가정용으로는 너무 "부하가 큰" 규격이며, 현재는 WQXGA 2560 × 1600 해상도와 같은 일부 전문적인 용도에서만 사용됩니다.
HDMI C 타입은 흔히 미니 HDMI라고 불리며, 주로 소형 기기용으로 설계되었습니다. HDMI C 타입 역시 19핀을 사용하며, 크기는 10.42 × 2.4 mm로 HDMI A 타입보다 약 1/3 정도 작습니다. 따라서 적용 범위가 매우 제한적이며, 주로 디지털 카메라, 휴대용 플레이어 등의 휴대용 기기에 사용됩니다.
HDMI D 타입은 흔히 마이크로 HDMI로 알려져 있습니다. HDMI D 타입은 최신 인터페이스 유형으로, 크기가 더욱 작아졌습니다. 19핀의 이중 배열 핀 디자인은 폭 6.4mm, 두께 2.8mm로 미니 USB 인터페이스와 매우 유사합니다. 주로 소형 모바일 기기에 사용되며, 휴대용 및 차량용 장비에 더욱 적합합니다. 예를 들어 휴대폰, 태블릿 등이 있습니다.
HDMI E 타입은 주로 차량용 엔터테인먼트 시스템의 오디오 및 비디오 전송에 사용됩니다. 차량 내부 환경의 불안정성을 고려하여 HDMI E 타입은 내진성, 내습성, 고강도 저항성, 큰 온도차 내성 등의 특성을 갖도록 설계되었습니다. 물리적 구조에서는 기계식 잠금 설계를 통해 접촉 신뢰성을 보장합니다.