HDMI 작동 방식

당신이를 위해 쇼핑을 한 경우 HDTV 하는 플레이 스테이션 3 , 또는 HD-DVD 나 블루 레이 플레이어, 당신은 아마에 대해 들었습니다 HDMI. 텔레비전 이나 홈 시어터 수신기 의 많은 연결 중 하나처럼 보일 수 있습니다 . 그러나 HDMI는 TV 뒷면에 있는 포트 (그리고 내부에 들어가는 고가의 케이블) 그 이상입니다. 고화질 전자 장치가 통신할 수 있도록 하기 위한 일련의 규칙입니다.

고화질 TV가 개발되기 전에 대부분의 TV는 현재 표준 화질 로 알려진 화면을 표시했습니다 . 사진은 대략 정사각형 이었습니다. 화면 비율 은 4:3이었습니다. 해상도 또는 화면의 그림을 구성하는 점의 수는 약 704 x 480픽셀이었습니다. 그림은 인터레이스 로 이루어졌습니다 . 움직이는 이미지의 각 부분은 실제로 절반의 그림이었습니다. 그러나 그림은 인간의 뇌가 실제로 알아차리지 못할 정도로 빠르게 변경되었습니다. 마지막으로 구형 TV는 끊임없이 변화하는 전류로 이동하는 아날로그 신호에 의존했습니다 .

반면에 HDTV는 디지털입니다. 그들은 1과 0의 형태로 정보를 사용합니다. 이 정보는 케이블을 통해 고유한 전기 펄스로 이동합니다. HDTV의 화면 비율은 16:9이므로 화면이 직사각형입니다. 그들은 또한 더 높은 해상도를 가지고 있습니다. 현재 HDTV 표준은 최대 1920 x 1080 픽셀의 해상도를 허용합니다. HDTV 신호는 또한 프로그레시브 일 수 있습니다 . 즉, 동영상의 각 프레임은 절반이 아닌 전체 그림입니다.

따라서 표준 TV에 비해 HDTV는 더 넓은 화면, 더 많은 픽셀 및 더 빠른 재생 빈도를 제공합니다. 종종 HDTV는 이전 세트보다 더 많은 색상을 표시할 수 있습니다. 이는 HDTV가 표준 화질 TV보다 더 많은 데이터를 필요로 하고 훨씬 더 빠르게 데이터를 필요로 한다는 것을 의미합니다. HDTV가 이 정보를 디지털 방식으로 수신할 수 있다면 아날로그 형식에서 신호를 변환하는 데 시간이나 처리 능력을 소비할 필요도 없습니다.

이것은 우리를 HDMI로 이끕니다. 전자 제품 제조업체 그룹에서 만든 HDMI 표준은 디지털 장치 간의 고대역폭 연결을 만들기 위한 일련의 지침입니다. 올바른 설정으로 HDMI는 홈 시어터 시스템에서 상당한 차이를 만들 수 있습니다. 현재 표준은 1080p 고화질 신호를 전달할 수 있으며 7.1 서라운드 사운드 시스템에 충분한 8채널의 비압축 오디오를 지원 합니다. HDMI는 구성 요소를 연결하는 데 필요한 케이블 수를 줄이고 영화를 보는 데 필요한 리모컨 수를 줄일 수도 있습니다 .

하지만 함정이 있습니다. HDMI가 제공하는 모든 것을 활용하려면 홈 시어터의 모든 구성 요소가 HDMI와 호환되어야 합니다. HDMI가 선전하는 기능 중 일부는 아직 소비자 시장에 존재하지 않습니다. 또한 HDMI 케이블의 길이에는 한계가 있으며 일부 사용자는 한계가 너무 짧아 편리한 설정을 지원하지 못한다고 불평합니다.

이 기사에서는 HDMI 케이블 내부에서 어떤 일이 일어나는지, 표준의 기능과 함정을 정확히 살펴볼 것입니다. 또한 최신 표준인 HDMI 1.3이 출시된 지 불과 몇 년밖에 되지 않은 이전 표준을 완전히 쓸모없게 만드는지 여부도 검토할 것입니다.

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HDMI 설립자

[출처: HDMI ]

• 히타치
• 마쓰시타 전기(Panasonic)
• 로얄 필립스 전자
• 실리콘 이미지
• 소니 코퍼레이션
• 톰슨과 도시바 주식회사

내용

1. HDMI 신호
2. HDMI 연결
3. HDMI 표준 및 개정판

HDMI에 대한 일반적인 오해 중 하나는 디지털 신호가 본질적으로 아날로그 신호보다 우수하다는 것입니다. 어떤 사람들은 아날로그에서 디지털로의 변환 이 부족하다는 것은 신호가 HDTV 세트에 도달했을 때 손상되지 않은 순수한 상태라는 것을 의미합니다 . HD-DVD 플레이어에서 HDTV로 곧바로 이동하는 고화질 디지털 신호를 상상하기 쉽습니다 . 그러나 HDTV를 통한 신호 전송에는 인코딩 단계가 필요합니다.

HDMI는 TMDS(전환 최소화 차동 신호) 를 사용하여 정보를 한 곳에서 다른 곳으로 이동합니다. TMDS는 케이블 길이를 따라 이동할 때 신호가 저하되지 않도록 보호하기 위해 신호를 인코딩 하는 방법입니다 . 다음과 같은 일이 발생합니다.

HDMI에는 불법 복제로부터 데이터를 보호하는 기능도 있습니다. 이를 위해 고대역폭 디지털 복사 방지(HDCP) 를 사용합니다. HDCP는 인증 프로토콜 입니다. 기본적으로 각 홈 시어터 장치에는 EDID(Extended Display Identification Data) 칩 에 저장된 식별 데이터와 암호화 데이터가 있습니다. Blu-ray 플레이어 와 같은 소스 장치 는 HDTV와 같은 수신 장치 의 인증 키 를 확인합니다 . 두 키가 모두 체크아웃되면 송신 장치가 다음 단계로 이동합니다. 새 키를 생성하고 수신 장치와 공유합니다. 즉, 공유 비밀을 생성합니다 . 이상적으로는 핸드셰이크 라고 하는 이 전체 프로세스가, 거의 즉시 발생합니다.

소스 장치는 생성한 키를 사용하여 정보를 인코딩합니다. 수신 장치는 동일한 정보를 사용하여 이를 디코딩합니다. 승인되지 않은 장치가 데이터를 가로채려고 하면 소스 장치가 전송을 중지합니다. 또한 키가 변경되지 않았는지 확인하고 시스템이 몇 분마다 여전히 안전한지 확인합니다. 모든 HDMI 호환 장치는 HDCP를 지원해야 하지만 고화질 콘텐츠를 제조 및 배포하는 회사는 HDCP를 지원하지 않아도 됩니다. 미국에서는 이 콘텐츠 보호 기능을 FCC(연방 통신 위원회)에서 의무화했습니다.

다음으로 HDMI 커넥터와 케이블을 살펴보고 고화질 신호를 전달하는 방법을 살펴보겠습니다.

HDMI 핸드셰이크 문제

사람들이 HDMI에서 경험하는 일반적인 문제 중 하나는 핸드셰이크 실패입니다. 때로는 HDTV가 HDCP를 지원하지 않는 이전 DVI 기반 모델이기 때문입니다. 그러나 다른 경우에는 쉽게 해결할 수 있습니다. 구성 요소의 플러그를 뽑고 시스템의 전원을 껐다 켭니다. 이렇게 하면 인증 주기가 재설정되고 연결이 복원될 수 있습니다.

홈 시어터 구성 요소 를 연결하는 데 사용할 수 있는 많은 방법이 있습니다 . 예:

많은 HDTV 얼리 어답터는 DVI가 HDMI보다 먼저 시장에 출시되었기 때문에 DVI에 의존합니다. DVI와 HDMI는 모두 TMDS 프로토콜을 사용하므로 호환됩니다. HDMI 케이블을 DVI 포트에 연결하려면 패시브 어댑터만 있으면 됩니다.

DVI 및 HDMI 커넥터에는 몇 가지 다른 유사점이 있습니다. 둘 다 핀 그리드를 사용하여 케이블에서 장치로 신호를 전송합니다. DVI에는 29핀 커넥터가 있는 반면 HDMI의 유형 A 커넥터에는 19핀이 있습니다. 또한 DVI 커넥터는 한 쌍의 내장 나사를 사용하여 장치에 고정합니다. HDMI 플러그에는 이러한 추가 지원이 없으며 일부 사용자는 이것이 장치의 회로에 불필요한 부담을 준다는 우려를 표명했습니다. 대부분의 소비자 기기는 A형을 사용하지만 디지털 캠코더 와 같은 소형 기기와 29핀 B형 커넥터에 사용하기 위한 HDMI 커넥터의 미니어처 버전도 있습니다.

HDMI 커넥터의 핀에서 신호는 꼬인 구리 케이블을 통해 이동 합니다. 3개의 오디오 및 비디오 채널은 각각 2개의 핀을 통해 총 6개의 핀으로 이동합니다. 장치가 수신 데이터를 동기화할 수 있도록 하는 TMDS 클록은 한 쌍의 핀을 통해 이동합니다. 이 4개의 총 쌍 각각에는 이웃의 간섭으로부터 보호하는 또 다른 와이어인 쉴드 가 있습니다. TMDS 채널, 시계 및 실드는 HDMI 케이블 내부의 케이블 쌍의 대부분을 구성합니다.

HDMI 케이블을 통해 이동하는 다른 신호에는 핀이 하나만 필요합니다. 그러한 채널 중 하나는 소비자 전자 제품 채널(CEC)입니다. 장치가 지원하는 경우 이 채널을 통해 장치가 서로 지시를 보낼 수 있습니다. 예를 들어, HD-DVD 플레이어 는 디스크 재생을 시작할 때 홈 시어터 수신기와 HDTV를 자동으로 켤 수 있습니다. 핫 플러그 검출 하면 또는 필요한 경우에있어서, 재 초기화 HDMI 링크 뽑 연결하면 감각 번 핀을 사용하는 채널. 1핀 디스플레이 데이터 채널(DDC) 은 이전 섹션에서 설명한 장치 정보와 HDCP 암호화 정보를 전달합니다. 다른 채널은 장치 간의 통신을 강화하기 위해 암호화 데이터와 전기를 전달합니다.

케이블 자체는 두 가지 범주로 나뉩니다. 카테고리 1의 속도는 74.25MHz입니다. 카테고리 2의 속도는 340MHz입니다. 대부분의 소비자용 케이블은 더 빠른 카테고리 2 종류입니다.

커넥터 및 케이블 외에도 HDMI 표준 은 TV 가 사운드를 비디오 및 디스플레이 색상과 동기화 하는 방법에 적용됩니다 . 이러한 기능은 다음 섹션에서 비교할 표준에 대한 여러 개정판을 통해 크게 변경되었습니다.

HDMI 인증

HDMI 로고를 부착하려면 장치와 케이블이 적합성 테스트를 통과해야 합니다. HDMI 채택자로 알려진 제조업체는 대량 생산을 시작하기 전에 테스트를 위해 제품 샘플을 제출해야 합니다.

HDMI 연결이 가능한 최초의 소비자 제품이 2003년에 시장에 출시되었습니다. 그 이후로 HDMI 표준에 몇 가지 변경 사항이 있었습니다. 대부분의 경우 이러한 표준은 특정 유형의 콘텐츠 또는 애플리케이션에 대한 지원을 추가했습니다. 예를 들어, 첫 번째 개정판인 HDMI 1.1에는 DVD 오디오에 대한 지원이 추가되었습니다 .

가장 최근의 주요 개정판인 버전 1.2에서 1.3으로의 점프는 많은 관심을 받았습니다. 새로운 기능에는 대역폭의 대폭 증가, 16비트 색상 지원 및 추가 색상을 지원하는 xvYCC 색상 표준 지원이 포함됩니다. 새로운 립싱크 기능은 또한 재생 중 사운드와 비디오가 동기화되지 않는 현상을 줄여 깨끗한 녹음이 제대로 더빙되지 않은 것처럼 보이게 합니다. 일부 보고서에서는 HDMI 1.3이 없는 장치가 더 이상 사용되지 않는다고 주장하기도 했습니다.

어떤 면에서는 인상적이면서도 혼란스러웠습니다. HDMI의 새로운 기능 중 일부는 아직 소비자 시장에 존재하지 않습니다. 예를 들어, 4.9Gbps에서 10.2Gbps로 증가한 대역폭은 120Hz 또는 초당 120프레임의 재생 빈도를 지원할 수 있습니다. 이는 현재 HDTV 표준 의 최대 재생 빈도의 두 배 입니다. HDMI 1.3은 딥 컬러 로 알려진 30비트, 36비트 및 48비트 색상 옵션을 지원할 수 있지만 많은 미디어 플레이어와 녹화된 비디오 자료는 16비트 색상을 넘지 않습니다. 비평가들은 또한 딥 컬러를 통해 HDTV 화면에서 대부분의 사람들이 인식할 수 없는 색상을 표시할 수 있다고 주장합니다. 또한 립싱크 및 원터치 제어 기능은 편리할 수 있지만 모든 홈 시어터 장치에서 지원하는 것은 아닙니다 .

다행히도 1.3 기능이 없다고 해서 HDTV가 쓸모가 없다는 의미는 아닙니다. HDMI 1.3은 이전 버전과 역호환 됩니다. 마치 컬러TV가 데뷔했을 때의 모습이다. 사람들은 흑백 세트에서 컬러 TV 신호를 볼 수 있었습니다. TV는 여전히 작동했지만 화면은 여전히 ​​흑백이었습니다. HDTV에 HDMI 1.2가 있지만 새 구성 요소에 HDMI 1.3 기능이 있는 경우 TV는 계속 작동하지만 확장된 1.3 기능은 없습니다. 이전 표준의 대역폭 할당은 일반적으로 대부분의 고화질 애플리케이션에 충분하기 때문에 사진의 품질은 여전히 ​​양호해야 합니다.

HDMI에 대한 또 다른 일반적인 문제는 케이블 길이입니다. HDMI 표준은 32피트(10미터)의 작동 가능한 최소 길이를 요구하지만 일부 사용자는 실제로 작동 가능한 길이가 훨씬 더 짧다고 보고합니다. 이것은 1080p 신호를 전송할 때 특히 사실입니다. 대역폭에 대한 요구가 증가하면 신호 품질 저하가 빨라집니다. 다행히 신호를 다음 여정으로 보내기 전에 디코딩, 재설정 및 다시 인코딩할 수 있는 증폭기와 확장기가 있습니다.

HDMI의 잠재적인 한계에 대해 우려하는 사람들을 위해 지평선에 또 다른 솔루션이 있을 수 있습니다. DisplayPort 는 랩톱 내부와 같은 장치 내부 및 미디어 플레이어에서 HDTV에 이르는 장치 간 연결을 포괄하는 새로운 고화질 표준입니다. 그러나 DisplayPort는 시장에 출시되지 않았으므로 품질이 HDTV를 능가할지는 아직 미지수입니다.

다음 페이지에서 홈 시어터, HDMI 및 관련 주제에 대한 자세한 정보를 찾을 수 있습니다.

1080p: HDMI 전용?

HDTV를 둘러싼 큰 질문 중 하나는 HDMI가 1080p 해상도에 필요한지 여부입니다. 대답은 아마도입니다. 많은 장치에서 1080p 출력을 위해 HDMI가 필요합니다. 그러나 다른 것들은 컴포넌트 비디오 케이블을 통해 1080p 신호를 보낼 수 있습니다.

HDMI 포트는 무엇에 사용됩니까?

HDMI는 무엇을 의미하며 어떤 역할을 합니까?

HDMI 어댑터의 기능은 무엇입니까?

HDMI 1.0 또는 2.0이 더 낫습니까?

HDMI의 장점은 무엇입니까?

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출처