2017년 11월에 처음 출시된 HDMI 2.1은 HDMI 표준에서 가장 의미 있는 업그레이드라고 할 수 있습니다. 대역폭이 48 Gbps로 높아졌으며, 이는 HDMI 2.0(18 Gbps)의 2.67배에 해당합니다.
지난 5년 동안 HDMI 2.0과 그 후속 버전인 HDMI 2.0b는 가장 흔히 쓰이는 HDMI 버전이었습니다. 2019년부터 TV 업계가 가장 먼저 HDMI 2.1의 길을 닦기 시작하여, HDMI 2.1은 8K 울트라 HD TV의 표준이 되었습니다. 최상급 4K TV에도 HDMI 2.1이 다수 탑재되어 있으며, 2020년 말 출시 예정인 차세대 게임 콘솔 PS5와 Xbox Series X에도 HDMI 2.1이 적용됩니다.
HDMI 2.1은 아직 비교적 새로운 표준이므로, 보유 중인 4K TV, 스트리밍 미디어 플레이어, 4K 울트라 HD 블루레이 플레이어가 곧 구식이 될까 너무 걱정할 필요는 없습니다. 다만 고급형 TV 구매를 계획 중이라면, 특히 영화와 게임을 위해서는 HDMI 2.1 포트가 있는지 반드시 확인하시기 바랍니다.
HDMI 2.1 규격 개요
- 커넥터의 물리적 규격은 현재의 HDMI와 동일하며 하위 호환됩니다.
- 더 우수한 차폐 성능과 EMI 내성이 강한 케이블이 필요합니다.
- 대역폭이 48 Gbps로 높아져 HDMI 2.0(18 Gbps)보다 2.67배 높습니다.
- 최대 10K@120fps의 영상 신호를 전송할 수 있습니다.
- 새로운 영상·음향 기능: 동적 HDR과 향상된 오디오 리턴 채널(eARC).
- 새로운 게임 기능: 가변 주사율(VRR), 빠른 프레임 전송(QFT), 자동 저지연 모드(ALLM), 빠른 미디어 전환.
- 새로운 영상 압축 형식: VESA DSC 1.2a.
더 넓은 대역폭
영상 신호의 해상도가 높아질수록 그 신호에 담기는 데이터양도 늘어납니다. HDMI로 전송되는 3,840x2,160 4K 울트라 HD 신호의 데이터양은 HD 1,920x1,080 신호의 약 4배입니다. 케이블을 파이프에 비유하면, 4K 신호를 전달하려면 1080p용보다 더 굵은 파이프가 필요합니다. 프레임 속도를 높일 때도 마찬가지로, 동일한 해상도에서 24fps 대신 60fps로 영상을 전송하려면 더 굵은 파이프가 필요합니다. 초당 영상 수가 많을수록 데이터양도 늘어납니다.
HDMI 2.1, 2.0, 1.4 대역폭 비교
HDMI 2.1 표준은 HDMI 케이블이 처리할 수 있는 최대 비압축 대역폭을 48 Gbps로, 최대 압축 대역폭을 최소 128 Gbps로 높입니다. 기기가 실제로 그만큼의 대역폭을 필요로 하기까지는 시간이 걸리겠지만, HDMI 2.0의 18 Gbps는 이미 여러 상황에서 병목이 되었습니다. 예를 들어 4:4:4 크로마 서브샘플링과 10비트 심도를 적용한 4K@60Hz 영상 신호를 전송하려면 20.05 Gbps의 대역폭이 필요한데, 이는 HDMI 2.0 연결 단독으로는 제공할 수 없는 수준입니다.
더 높은 해상도와 주사율
HDMI 2.1로 높아진 대역폭은 최대 10K(10240x4320)의 영상 신호 전송을 지원하며, HDMI 2.1 단일 페어 연결이 허용하는 대부분의 새로운 해상도, 크로마 샘플링, 비트 심도, 주사율을 아우릅니다. 4K@60Hz를 넘는 영상 신호의 경우 필요한 대역폭이 HDMI 2.0의 18 Gbps를 초과하므로, 8K TV와 고급형 4K TV에는 HDMI 2.1 인터페이스를 갖추는 것이 좋습니다. 그렇지 않으면 여러 개의 HDMI 2.0 케이블을 연결해야 합니다(TV가 지원하는 경우).
새로운 기능
동적 HDR
HDR(하이 다이내믹 레인지)은 4K 시대 이후 가장 환영받는 화질 개선 중 하나로, 더 높은 명암비와 더 풍부한 색을 약속합니다. 오늘날 가장 흔한 HDR 형식은 HDR10으로, 콘텐츠의 실제 밝기 수준을 기록한 메타데이터를 사용해 TV에 색과 명암을 어떻게 복원할지 알려줍니다. HDR10에서는 영상마다 이 메타데이터가 한 세트뿐이지만 실제 밝기는 장면마다 다르므로, 각 장면의 명암 복원에는 어쩔 수 없이 편차가 생깁니다. 동적 HDR에서는 각 장면과 프레임의 메타데이터가 달라질 수 있어 특정 장면이나 프레임에 더 잘 맞습니다. Dolby Vision, HDR10+, Advanced HDR 같은 고급 형식은 이미 기존 HDMI 연결로 동적 메타데이터를 사용하지만 추가 대역폭이 필요합니다. HDMI 2.1은 동적 메타데이터 전송을 위한 새 채널을 추가하여 이 문제를 완전히 해결합니다.
향상된 오디오 리턴 채널(eARC)
1.4 버전부터 오디오 리턴 채널(ARC)은 HDMI 표준의 일부였습니다. ARC를 사용하면 모든 소스 기기(블루레이 플레이어, 게임 콘솔 등)를 TV에 직접 연결한 다음 HDMI 케이블로 소리를 사운드바, 리시버 또는 기타 음향 시스템으로 전송하거나, 먼저 사운드바에 연결한 뒤 HDMI로 영상을 TV에 전달할 수도 있어 배선이 크게 간소화됩니다. 또한 전용 리모컨 대신 TV 리모컨으로 사운드바나 기타 음향 기기를 제어할 수 있습니다.