차세대 콘솔 게임기와 NVIDIA RTX 30 시리즈 그래픽 카드가 등장하면서 HDMI 2.1 표준의 중요성이 더욱 부각되고 있습니다. 그렇다면 이 새로운 기능들을 제대로 활용하기 위해 TV를 업그레이드해야 할까요?
더 넓어진 대역폭, 더 선명한 화질
현재 시중에 판매되는 대부분의 디스플레이는 초당 18Gbit의 대역폭 제한을 가진 HDMI 2.0 규격을 따릅니다. 이 정도면 8비트 색상에서 초당 60프레임의 비압축 4K 신호를 전달하기에 충분하며, UHD 블루레이 시청이나 Xbox One X 게임과 같은 대부분의 용도에 적합합니다.
HDMI 2.1은 한 단계 더 나아가 12비트 색상에서 초당 60프레임의 비압축 8K 신호까지 지원합니다. 이는 초당 48Gbits의 대역폭 처리량을 통해 가능하며, DSC(디스플레이 스트림 압축) 기술을 활용하면 12비트에서 초당 120프레임의 10K 신호까지 전송할 수 있습니다.
일부 HDMI 2.1 구현에서는 초당 약 40Gbits에 달하는 포트를 사용하기도 합니다. 이 정도면 10비트 색상에서 초당 120프레임의 4K 신호를 처리하기에 충분하며, 소비자 등급 TV의 10비트 패널 성능을 최대한 끌어낼 수 있습니다.
NVIDIA의 최신 30 시리즈 그래픽 카드에 관심 있는 고급 PC 게이머들은 10비트 색상 지원이 확인되었음을 주목해야 합니다. TV가 초당 48Gbits의 전체 사양을 지원하지 않더라도 이 기능은 유용할 수 있습니다.
현재 HDMI 2.1은 주로 차세대 콘솔이나 최신 그래픽 카드에 관심을 갖는 게이머들을 위한 기술입니다. Xbox Series X와 PlayStation 5는 모두 초당 120프레임의 4K 해상도를 지원하며, 이를 위해서는 HDMI 2.1 표준 구현이 필수적입니다.
만약 TV가 HDMI 2.1을 지원하지 않는다면 4K 신호는 초당 60프레임으로만 처리됩니다. 이전 세대 콘솔 게임 타이틀 대부분이 초당 30프레임으로 실행되었던 것을 고려하면, 이것이 얼마나 큰 제약이 될지는 좀 더 지켜봐야 할 것입니다.
HDMI 2.1은 아직 새로운 표준이기 때문에, NVIDIA도 현재는 30 시리즈 카드 중 일부 모델에만 이 표준을 적용하고 있습니다. 이전 RTX 2000 및 GTX 1000 시리즈 카드는 HDMI 2.1과 호환되지 않습니다. 또한 Sony를 비롯한 많은 TV 제조사들도 아직 자사의 최상위 모델 디스플레이에 HDMI 2.1을 포함하지 않고 있습니다.
HDMI 2.1 표준은 2021년부터 본격적으로 보급될 것으로 예상되지만, 보급형 디스플레이에 널리 채택되기까지는 시간이 더 걸릴 것입니다.
동적 HDR 지원
넓어진 대역폭은 더 많은 데이터를 처리할 수 있는 여유를 제공합니다. HDR(High Dynamic Range)은 영화 및 게임과 같은 콘텐츠에서 더 넓은 색상 범위를 표현하는 기술입니다. 기존 HDR10 표준은 정적 메타데이터만 지원했지만, 최신 HDR10+ 및 Dolby Vision 형식은 장면 또는 프레임 단위의 동적 메타데이터를 허용합니다.
동적 HDR은 TV가 수신하는 신호에 대한 추가 정보를 제공합니다. 기존 방식처럼 영화 전체에 대한 단일 지침을 따르는 대신, 동적 메타데이터는 TV에 화면 이미지를 지속적으로 조정하는 방법을 알려주어 최적의 화질을 유지하도록 돕습니다.
모든 HDR 지원 TV는 정적 메타데이터를 사용하는 HDR10을 지원하지만, 동적 HDR은 훨씬 더 복잡한 기술입니다. 가장 널리 사용되는 형식은 Dolby Vision으로, LG, Sony, Panasonic, Philips 등의 하드웨어 제조업체들이 선호합니다. 반면 삼성은 개방형 형식인 HDR10+에 주력하고 있습니다(Dolby Vision은 독점 형식임).
HDR10+ 및 Dolby Vision을 표시하기 위해 HDMI 2.1 장치가 반드시 필요한 것은 아니라는 점을 기억해야 합니다. 적어도 현재 4K 해상도에서는 그렇습니다. 만약 TV가 지원한다면 Netflix에서 Dolby Vision 콘텐츠를 제대로 스트리밍할 수 있습니다.
하지만 앞으로 HDMI 2.1 표준은 메타데이터와 고해상도 신호 모두에 대해 높은 프레임 속도에서 충분한 대역폭을 확보해 줄 것입니다.
PlayStation 5 또는 Xbox Series X에서 HDR을 어떻게 구현할지는 아직 알 수 없지만, 향후 몇 년 동안 HDMI를 통한 동적 HDR의 주요 활용 사례가 될 것입니다.
가변 재생률(VRR)
TV의 재생 빈도는 패널이 1초에 몇 번 이미지를 갱신하는지를 나타냅니다. 이는 헤르츠(Hz) 단위로 측정되며, 프레임 속도와 밀접하게 관련되어 있습니다. 두 가지가 동기화되지 않으면 “화면 찢어짐” 현상이 발생하는데, 이는 콘솔이나 PC가 준비되지 않았을 때 디스플레이가 동시에 두 개 이상의 프레임을 표시하려 하기 때문입니다.
디스플레이의 재생 빈도를 콘솔이나 PC의 프레임 속도에 맞추면 성능 저하 없이 화면 찢어짐 현상을 효과적으로 제거할 수 있습니다. NVIDIA와 AMD는 각각 G-Sync 및 FreeSync라는 기술을 통해 화면 찢어짐 문제를 해결하고 있습니다.
하지만 HDMI 2.1 표준에는 HDMI VRR(가변 재생률)이라는 자체적인 독립 솔루션도 있습니다. Microsoft는 Xbox Series X가 이 기능을 지원할 것이라고 발표했으며, PlayStation 5 역시 120Hz에서 4K를 지원하려면 HDMI 2.1이 필요하므로 지원할 것으로 예상됩니다.
최고의 차세대 콘솔 게임 경험을 위해서는 HDMI VRR이 필수적입니다. PC 게이머라면 NVIDIA와 AMD가 기존 기술을 버리고 HDMI VRR을 채택할 가능성은 낮습니다. 즉, 여전히 그래픽 카드와 모니터를 맞춰야 할 것입니다.
자동 저지연 모드(ALLM)
차세대 콘솔 게이머를 위한 또 다른 기능은 자동 저지연 모드(ALLM)입니다. 오늘날 대부분의 TV에는 움직임을 부드럽게 하고 화질을 개선하며 오디오 선명도를 높이는 다양한 추가 처리 기술이 탑재되어 있습니다. 이러한 기술들은 TV나 영화를 볼 때는 유용하지만, 게이머에게는 지연 시간(입력 랙)을 유발할 수 있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 ‘게임 모드’가 존재합니다. 게임 모드로 전환하면 TV에서 가능한 가장 빠른 응답 시간을 확보할 수 있으며, 빠르고 정확한 반사 신경이 필요한 게임에 특히 유용합니다. 하지만 대부분의 TV에서는 게임 모드를 수동으로 켜고 꺼야 한다는 불편함이 있습니다.
ALLM은 이러한 불편함을 해소해줍니다. HDMI 2.1 호환 TV가 지원되는 콘솔에 연결되면, ALLM은 지연을 유발할 수 있는 추가 처리를 자동으로 비활성화합니다. 사용자가 별도로 조작할 필요가 없으며, HDMI 표준에 포함되어 있습니다.
Microsoft는 Xbox Series X에 대한 ALLM 지원을 확인했지만, Sony의 PlayStation 5에 대한 소식은 아직 없습니다.
빠른 프레임 전송(QFT)
빠른 프레임 전송은 ALLM과 함께 작동하여 더욱 즉각적인 게임 경험을 제공하는 기능입니다. QFT는 비디오 프레임에 우선 순위를 부여하여 지연 시간을 최대한 줄이는 데 집중합니다.
이 기능을 최대한 활용하려면 사운드바와 같은 중간 장치들도 해당 기능을 지원해야 합니다. 모든 장치가 함께 작동해야 원활하고 반응성이 뛰어난 게임 경험을 얻을 수 있습니다. 만약 HDMI 2.0만 지원하는 리시버를 통해 콘솔을 연결한다면, TV와 콘솔이 QFT를 지원하더라도 그 이점을 누릴 수 없습니다.
빠른 미디어 전환(QMS)
비디오나 예고편을 보기 직전에 화면이 검게 변하는 현상을 경험한 적이 있을 겁니다. 이는 디스플레이가 시청하려는 콘텐츠에 맞춰 재생 빈도를 조정하기 때문에 발생하는 현상입니다. 다양한 콘텐츠가 서로 다른 프레임 속도를 사용하기 때문에 디스플레이는 이에 맞춰 동기화해야 하며, 이 과정에서 짧은 정전이 발생합니다.
이러한 현상은 비디오의 처음 몇 초를 놓치게 만들기도 합니다. 일부 콘텐츠 제공업체는 이러한 변화를 고려하여 재생을 지연시키기도 합니다. 하지만 QMS(Quick Media Switching)는 모든 콘텐츠의 해상도가 동일한 경우 재생 빈도 변화로 인한 정전 현상을 제거합니다.
이를 통해 블랙아웃 없이 여러 다른 프레임 속도의 콘텐츠를 연속적으로 시청할 수 있습니다. 이 기능은 HDMI VRR을 활용하여 한 재생 빈도에서 다른 재생 빈도로 원활하게 전환합니다.
향상된 오디오 리턴 채널(eARC)
ARC는 오디오 리턴 채널을 의미합니다. 이 기술을 통해 HDMI 케이블 하나로 사운드바 또는 서라운드 리시버로 오디오를 전송할 수 있습니다. Netflix를 시청하든, 콘솔 게임을 하든, 블루레이를 보든, ARC는 오디오가 올바른 출력 장치로 전달되도록 보장합니다.
eARC(Enhanced Audio Return Channel)는 HDMI 2.1 표준의 일부입니다. HDMI 2.1에서 제공하는 추가 대역폭을 활용하여, eARC는 비압축 5.1, 7.1 채널 오디오 및 높은 비트 전송률 또는 객체 기반 오디오를 24비트 해상도, 최대 192kHz로 전송할 수 있습니다. 이는 일반 ARC가 초당 1Mbit 미만으로 오디오를 전송하는 것과 비교해 초당 37Mbits의 오디오 대역폭을 제공하는 것입니다.
HDMI를 통해 Dolby Atmos 신호를 전송하려면 eARC가 필수적입니다. 또한 정확한 립싱크 보정, 개선된 장치 검색, 전용 eARC 데이터 채널과 같은 몇 가지 개선 사항도 함께 제공됩니다.
HDMI 2.1 장치에 특수 케이블이 필요한가요?
HDMI 2.1의 높은 대역폭 처리량을 위해서는 새로운 기능을 최대한 활용하기 위해 HDMI 2.1 호환 케이블이 필요합니다. HDMI 라이선스 관리자는 이러한 케이블에 대해 새로운 “Ultra High Speed” 라벨을 승인했습니다.
게임 콘솔이나 블루레이 플레이어 등 HDMI 2.1을 사용하는 모든 장치는 제품 상자에 케이블을 포함해야 합니다. 따라서 별도로 케이블을 구매할 때, 지나치게 비싼 “프리미엄” 케이블을 구입할 필요는 없습니다.
HDMI 2.1은 현재 주로 게이머를 위한 기술입니다
대부분의 사람들에게 HDMI 2.1은 아직 필수적인 기술은 아닙니다. HDMI VRR 및 ALLM과 같은 기능을 필요로 하는 차세대 콘솔이나 그래픽 카드를 구매하는 게이머들에게 가장 큰 이점을 제공합니다. eARC를 제외하고는 홈 시어터 애호가에게 큰 혜택을 제공하지는 않습니다.
Microsoft는 Halo Infinite 멀티플레이어 모드가 기본 4K 해상도에서 초당 120프레임으로 구동될 것이라고 발표했지만, 게임은 2021년으로 연기되었습니다. 콘솔 게임 타이틀이 실제로 그 수준의 성능을 달성할 수 있을지는 좀 더 기다려봐야 할 것입니다.