2017년 11월에 처음 출시된 HDMI 2.1은 HDMI 표준에서 가장 중요한 업그레이드라고 할 수 있습니다. 대역폭은 48 Gbps로 증가했으며, 이는 HDMI 2.0(18 Gbps) 대역폭의 2.67배에 해당합니다.
HDMI 2.0과 그보다 새로운 버전인 HDMI 2.0b는 지난 5년간 HDMI 표준에서 가장 일반적인 버전으로 남아 있었습니다. 2019년부터 TV 업계가 HDMI 2.1의 길을 가장 먼저 열었으며, 이는 8K Ultra HD TV의 표준이 되었습니다. 최고급 4K TV 대부분에도 HDMI 2.1이 탑재되어 있고, 2020년 말 출시 예정인 차세대 게임 콘솔인 PS5와 Xbox Series X에도 HDMI 2.1이 탑재됩니다.
HDMI 2.1은 아직 상대적으로 새로운 표준이므로, 기존 4K TV, 스트리밍 미디어 플레이어 또는 4K Ultra HD 블루레이 플레이어가 곧 쓸모없어질까 걱정할 필요는 없습니다. 하지만 고급 TV를 구매할 계획이라면 특히 영화와 게임을 위해 HDMI 2.1 포트가 있는지 확인하세요.
HDMI 2.1 규격 개요
- 커넥터의 물리적 규격은 현재 HDMI와 동일하며 하위 호환성을 갖추고 있습니다.
- 더 우수한 차폐 성능과 EMI 저항성이 뛰어난 케이블이 필요합니다.
- 대역폭이 48 Gbps로 증가하여 HDMI 2.0(18 Gbps)보다 2.67배 높습니다.
- 최대 10K@120fps 영상 신호를 전송할 수 있습니다.
- 새로운 영상·음향 기능: 다이내믹 HDR과 향상된 오디오 리턴 채널(eARC).
- 새로운 게이밍 기능: 가변 주사율(VRR), 빠른 프레임 전송(QFT), 자동 저지연 모드(ALLM), 빠른 미디어 전환.
- 새로운 영상 압축 포맷: VESA DSC 1.2a.
더 높은 대역폭
영상 신호의 해상도를 높일수록 해당 신호에 포함되는 데이터 양도 늘어납니다. HDMI로 전송하는 3,840×2,160 4K Ultra HD 신호의 데이터 용량은 HD 1,920×1,080 신호의 약 4배입니다. 케이블을 파이프에 비유한다면 4K 신호를 전송하려면 1080p용보다 더 큰 파이프가 필요합니다. 프레임 레이트를 높이는 경우도 마찬가지인데, 동일한 해상도에서 24fps가 아닌 초당 60프레임으로 영상을 전송하려면 더 큰 파이프가 필요합니다. 초당 영상 프레임이 많아질수록 데이터 양도 많아지기 때문입니다.
HDMI 2.1, 2.0 및 1.4 대역폭 비교
HDMI 2.1 표준은 HDMI 케이블이 처리할 수 있는 최대 비압축 대역폭을 48 Gbps로, 최대 압축 대역폭을 최소 128 Gbps로 높였습니다. 실제로 장치들이 그만큼의 대역폭을 필요로 하기까지는 시간이 걸리겠지만, HDMI 2.0의 18 Gbps는 많은 경우 병목 현상이 되었습니다. 예를 들어 4:4:4 크로마 서브샘플링과 10비트 심도를 가진 4K@60Hz 영상 신호를 전송하려면 20.05 Gbps의 대역폭이 필요하며, 이는 HDMI 2.0 단일 연결로는 감당할 수 없는 수준입니다.
더 높은 해상도와 주사율
HDMI 2.1의 대역폭 증가로 최대 10K(10240×4320) 영상 신호 전송이 가능하며, HDMI 2.1 단일 쌍 연결이 허용하는 대부분의 새로운 해상도, 크로마 샘플링, 비트 심도 및 주사율을 커버합니다. 4K@60Hz 이상의 영상 신호에는 HDMI 2.0의 18 Gbps보다 큰 대역폭이 필요하므로, 8K TV와 고급 4K TV에는 HDMI 2.1 인터페이스가 탑재되어야 합니다. 그렇지 않으면 여러 개의 HDMI 2.0 케이블을 연결해야 합니다(TV가 지원할 경우).
새로운 기능
다이내믹 HDR
HDR(High Dynamic Range)는 4K 시대 이후 화질 개선 측면에서 가장 반가운 기술 중 하나로, 더 높은 대비와 풍부한 색상을 제공합니다. 현재 가장 일반적인 HDR 포맷은 HDR10으로, 콘텐츠의 실제 밝기 레벨을 기록한 메타데이터를 이용해 TV가 색상과 대비를 복원하도록 합니다. HDR10에서는 영상 전체에 하나의 메타데이터만 사용하지만, 실제 밝기는 장면마다 다르기 때문에 각 장면의 대비 복원에는 불가피하게 편차가 생깁니다. 동적 HDR에서는 장면과 프레임 단위로 메타데이터를 달리 적용해 특정 장면이나 프레임에 더 적합하게 맞출 수 있습니다. Dolby Vision, HDR10+, Advanced HDR 같은 고급 포맷은 기존 HDMI 연결을 통해 동적 메타데이터를 이미 사용하고 있지만 추가 대역폭이 필요합니다. HDMI 2.1은 동적 메타데이터 전송을 위한 새로운 채널을 추가해 이 문제를 완전히 해결합니다.
향상된 오디오 리턴 채널(eARC)
HDMI 1.4 버전부터 오디오 리턴 채널(ARC)은 HDMI 표준의 일부였습니다. ARC를 사용하면 Blu-ray 플레이어, 게임 콘솔 등 모든 소스 기기를 TV에 직접 연결한 뒤 HDMI 케이블로 사운드바, 리시버 또는 기타 오디오 시스템에 소리를 전송할 수 있고, 반대로 사운드바에 먼저 연결한 후 HDMI로 TV에 영상을 전달할 수도 있어 배선을 크게 단순화합니다. 또한 별도의 리모컨 대신 TV 리모컨으로 사운드바나 기타 오디오 기기를 제어할 수 있습니다.
