영상 및 음성 단자

1. 개요

영상 및 음성 단자는 소리나 영상 신호를 전송하기 위한 전기 단자이다. 음성 단자는 아날로그 또는 디지털 소리 파형을 전송하며, 바나나 플러그, RCA 커넥터, XLR 단자 등이 있다. 영상 단자는 영상 신호만 전송하며, 컴포넌트 비디오, VGA 단자, HDMI 등이 있다. 복합 단자는 오디오, 비디오 및 기타 데이터를 함께 전송하며, USB, HDMI, 썬더볼트 등이 있다. 그 외 IEEE 1394(FireWire), DIN, BNC, 미니 DIN, D-sub 등 다양한 종류의 단자가 존재한다.

2. 음성 단자

음성 단자는 아날로그 또는 디지털 신호 형태의 소리 파형을 전송하는 데 사용되는 전기 단자이다.

단일 도선으로 구성된 음성 단자는 다음과 같다:
* 바나나 플러그
* 바인딩 포스트

다중 도선으로 구성된 음성 단자는 다음과 같다:
* DIN 단자 / 미니 DIN 단자
* RCA 커넥터
* TRS 단자
* XLR 단자

디지털 음성 단자는 다음과 같다:
* ADAT 인터페이스 (DB25)
* AES/EBU 인터페이스 (XLR 단자와 함께 사용)
* S/PDIF (동축 케이블(RCA 단자 사용) 또는 광섬유(TOSLINK 단자 사용) 인터페이스)

RCA 커넥터는 아날로그 또는 디지털 오디오 신호를 전송하는 데 사용된다. 폰 커넥터는 팁-링-슬리브(TRS) 또는 팁-슬리브 플러그, 폰 플러그, 잭 플러그, 미니 잭, 미니 스테레오 등으로 불린다. XLR 단자는 밸런스드 오디오가 있는 아날로그 또는 디지털 밸런스드 라인에 사용된다.

일반적인 음성 단자의 색상 코드는 다음과 같다.

2.1. 아날로그 음성 단자

RCA 커넥터는 포노 커넥터 또는 포노 플러그라고도 불리며, 아날로그 오디오 신호 전송에 사용된다. 제2차 세계 대전 이전의 라디오-축음기 내부에서 턴테이블 픽업을 라디오 섀시에 연결하는 데 처음 사용되었다. 원래는 자주 분리하고 다시 연결하도록 설계되지 않았으며, 마찰력을 통해 연결을 유지했다. 또한, 케이블과 섀시 단자의 설계는 최소 비용을 목표로 하였다. 처음에는 오디오 주파수 연결에만 사용되었지만, RCA 플러그는 아날로그 컴포지트 비디오 및 중요하지 않은 무선 주파수 응용 분야에도 사용되었다.

폰 커넥터는 팁-링-슬리브(TRS) 또는 팁-슬리브 플러그, 폰 플러그, 잭 플러그, 미니 잭, 미니 스테레오 등으로 불린다. 여기에는 오리지널 6.35mm(1/4인치) 잭과 더 최근의 표준 3.5mm(미니어처 또는 1/8인치) 및 2.5mm(서브미니어처) 잭(모노 및 스테레오(밸런스) 버전)이 포함된다. 4.4mm 펜타콘 커넥터도 존재한다.

XLR 단자는 흔히 "캐논 플러그"라 불리며, 밸런스드 오디오가 있는 아날로그 밸런스드 라인에 사용된다.
그 외에 아날로그 음성 단자에는 다음과 같은 것들이 있다.
* 단일 도선:
바나나 플러그
바인딩 포스트
* 다중 도선:
** DIN 단자 / 미니 DIN 단자

아날로그 오디오 연결에 사용되는 색상 코드는 다음과 같다.

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📌 열 고정 해제

	흰색 RCA/TS	아날로그 오디오, 왼쪽 채널; 또한 모노 (RCA/TS), 스테레오 (TRS만 해당), 또는 정의되지 않음/기타
	검정색 RCA/TS/TRS
	회색 RCA/TS/TRS
	빨간색 RCA/TS	아날로그 오디오, 오른쪽 채널

컴퓨터용 아날로그 오디오 연결의 색상 코드는 다음과 같다.

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📌 열 고정 해제

	파란색 TRS 3.5 mm	스테레오 입력, 라인 레벨
	분홍색 TRS† 3.5 mm	모노 마이크로폰 입력

* 마이크 입력은 일반적으로 모노이지만, 입력은 여전히 ​​TRS 폰 소켓이다. 많은 모노 '컴퓨터' 마이크에는 TRS 플러그가 장착되어 있다. 팁은 MIC용이고 링은 전원용이다(일렉트릿 콘덴서 스타일 MIC에 전원을 공급하기 위함).

다만, 위의 색상 코드에는 예외가 있을 수 있다.
* 호사 케이블은 왼쪽 및 오른쪽 아날로그 채널에 회색과 주황색을 사용한다.
* 라디오섁 케이블은 때때로 왼쪽과 오른쪽에 회색과 검정색을 사용한다.

2.2. 디지털 음성 단자

AES3 (AES/EBU라고도 함) 인터페이스는 XLR 커넥터를 사용하며, S/PDIF는 전기적 동축 케이블(RCA 단자) 또는 광섬유(TOSLINK)를 통해 전송된다.

TOSLINK 또는 광 케이블은 표준화된 광섬유 연결 시스템이다.

광 또는 동축 S/PDIF 커넥터를 통해 전송되는 신호에는 차이가 없다. 둘 다 정확히 동일한 정보를 전달한다. 하나를 선택하는 것은 주로 선택한 장비에 적절한 커넥터가 있는지, 사용자의 선호도와 편의성에 따라 결정된다. 6m 이상의 연결이나 굽힘이 심한 연결의 경우 TOSLINK 케이블의 높은 광 신호 감쇠로 인해 유효 범위가 제한되므로 동축 케이블을 사용해야 한다.

XLR 커넥터 플러그와 소켓은 주로 전문적인 오디오 및 비디오 전자 케이블 연결에 사용된다. XLR 커넥터는 원래 제조업체의 이름을 따서 캐논 플러그라고도 불린다. 균형 오디오가 있는 밸런스드 라인의 아날로그 또는 디지털에 사용된다.

AES/EBU 인터페이스를 갖춘 디지털 오디오 인터페이스 및 상호 연결 장치 또한 일반적으로 XLR 커넥터를 사용한다.

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📌 열 고정 해제

디지털 음성 단자 종류

종류	설명	커넥터
S/PDIF	소니/필립스 디지털 상호 연결 형식. 동축 또는 광 케이블을 통해 전송.	RCA 잭 (동축), TOSLINK (광), BNC (드묾)
AES3 (AES/EBU)		RCA 잭 (동축), XLR (실드 트위스트 페어), TOSLINK (광), BNC
MADI		BNC (동축), ST (광)
ADAT 인터페이스		DB25

2.3. 음성 단자 색상 코드 (일반)

위 표에서 각 색상은 해당 단자의 일반적인 용도를 나타낸다.

* 흰색, 검은색, 회색 RCA/TS/TRS 단자는 아날로그 오디오 왼쪽 채널, 모노, 스테레오 또는 기타 구분이 없는 단자에 사용된다.
* 빨간색 RCA/TS 단자는 아날로그 오디오 오른쪽 채널에 사용된다.
* 주황색 RCA 단자는 S/PDIF 디지털 오디오에 사용된다.

다만, 다음과 같은 예외도 존재한다.

* 호사 케이블은 왼쪽 채널에 회색, 오른쪽 채널에 주황색을 사용한다.
* 라디오셱 케이블은 왼쪽 채널에 회색, 오른쪽 채널에 검은색을 사용하기도 한다.

2.4. 음성 단자 색상 코드 (컴퓨터)

컴퓨터용 음성 단자의 색상 코드는 다음과 같다.

* 마이크 입력은 보통 모노이지만, 입력 단자는 TRS 폰 소켓이다. 많은 모노 컴퓨터 마이크에는 TRS 플러그가 장착되어 있다. 팁은 마이크(MIC)용이고 링은 전원용이다(일렉트릿 콘덴서 스타일 마이크에 전원을 공급).

위 색상 코드에는 다음과 같은 예외가 있다.

* 호사 케이블은 아날로그 오디오의 왼쪽 채널에 회색을, 오른쪽 채널에 주황색을 사용한다.
* 라디오셱 케이블은 종종 왼쪽 채널에 회색을, 오른쪽 채널에 검은색을 사용한다.
* 오래된 사운드 카드는 PC 99 표준 이전까지는 색상 표준이 없었기 때문에, 특정한 색상이 없었다.

3. 영상 단자

영상 단자는 오로지 영상 신호만을 전송한다.

D 단자는 컴포넌트 단자를 하나의 단자로 통합한 것이다. 구조상 컴포넌트 단자보다 신호 전송이 약간 열화된다. 일본 고유의 규격이므로 국제적으로는 널리 보급되지 않았다.

RCA 단자는 가정용 AV 기기에서 가장 일반적으로 사용되는 것 중 하나로, 일본에서는 핀 플러그라고도 한다. 기기 간 연결에 사용되는 경우가 많으며, 동축 케이블 연결에 적합하지만 주로 수십 kHz 이하의 저주파 영역에서 사용한다. 비디오용 노란색, 빨간색, 흰색 케이블 등이 대표적인 예이다. 연결이 용이한 반면, 잡아당기는 힘으로 빠져버리는 경우가 있다. 플러그를 꽂을 때 신호가 통하는 심선이 바깥쪽 실드(접지)보다 먼저 연결되므로 오디오 기기에서는 음량을 낮춰 연결하지 않으면 스피커가 손상될 수 있다. 뺄 때도 마찬가지이다.

BNC 단자는 주로 업무용 AV 기기에서 사용된다. 동축 케이블 연결에 적합하며, 수 GHz까지의 신호에 대응할 수 있다. 연결을 고정할 수 있고, 탈착도 비교적 간단하며, 신뢰성이 높기 때문에 SDI 단자에도 채용되고 있다.

3.1. 아날로그 영상 단자

아날로그 영상 단자는 오로지 영상 신호만을 전송한다.

* 컴포넌트 비디오 (YPbPr 전송): 3개의 RCA 단자, BNC 단자, 또는 D 터미널을 사용한다.
* 컴포지트 비디오: 1개의 RCA 단자, 안테나 소켓, 또는 BNC 단자를 사용한다.
* DB13W3: "13W3" 컴퓨터 비디오 단자이다.
* DMS-59: 두 개의 DVI와 두 개의 VGA 단자를 하나로 엮은 단자이다.
* Musa 단자: 영국에서 방송 및 통신용으로 사용되는 단자이다.
* TV 에이리얼 플러그 (PAL 단자): 유럽에서 주로 사용하는 TV 안테나 소켓이다.
* S 비디오 (1개의 미니 DIN)
* VGA 단자: D-sub 단자를 사용하는, 거의 모든 그래픽 카드에서 지원하는 단자이다.
* 미니 VGA: 랩톱 컴퓨터에서 가끔 사용되는 단자이다.
* 5개의 BNC 단자를 통해 VGA 단자의 신호를 R, G, B, 수평 동기화, 수직 동기화의 다섯 가지 신호로 나눌 수 있다.
* 미니 DVI: 애플 랩톱 컴퓨터에서 가끔 사용되는 단자이다.
* 강화 그래픽 어댑터 (EGA)
* RGBI 인터페이스
* RGB 인터페이스

VIVO는 "Video In Video Out"(비디오 입력 비디오 출력)의 약자로, 일부 그래픽 카드가 미니-DIN 커넥터와 특수 분배 케이블을 통해 양방향(입력 및 출력) 비디오 전송을 할 수 있도록 하는 그래픽 카드 포트이다. 주로 고급 ATI 비디오 카드에서 발견되지만, 일부 고급 NVIDIA 비디오 카드에도 이 포트가 있다. VIVO는 컴포지트, S-Video, 컴포넌트를 출력으로 지원하며, 컴포지트 및 S-Video를 입력으로 지원한다.

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📌 열 고정 해제

노란색 RCA/BNC	컴포지트 비디오(composite video)
빨간색 RCA/BNC	Pr/Cr(빨간색) 색차 신호
녹색 RCA/BNC	녹색 또는 휘도(Luminance)
파란색 RCA/BNC	Pb/Cb(파란색) 색차 신호
흰색 BNC	수평 동기 신호
검은색 BNC	수직 동기 신호

S 단자는 영상 신호 전용으로, 4핀 미니 DIN 커넥터를 채용하여 Y(휘도) 신호와 C(크로마) 신호를 분리한 채 전송하는 방식이다.

컴포넌트 단자는 영상 신호 전용으로, 아날로그 컴포넌트 신호(Y, Cb, Cr)를 전송하는 방식이다. 신호마다 플러그가 분리되어 있다.

D 단자는 컴포넌트 단자를 하나의 단자로 통합한 것이다. 일본 고유의 규격이므로 국제적으로는 널리 보급되지 않았다.

3.2. 디지털 영상 단자

디지털 비주얼 인터페이스(DVI)는 LCD 컴퓨터 디스플레이 및 디지털 프로젝터와 같은 디지털 디스플레이 장치의 화질을 최대화하기 위해 설계된 비디오 인터페이스 표준이다. 압축되지 않은 디지털 비디오 데이터를 디스플레이에 전송하도록 설계되었다.

DVI 커넥터의 기본 종류는 네 가지이다.

* DVI-D (디지털 전용)
* DVI-A (아날로그 전용)
* DVI-I (통합, 디지털 및 아날로그)
* M1-DA (통합, 디지털, 아날로그 및 USB)

이 커넥터들은 고해상도 디스플레이를 위한 두 번째 데이터 링크를 제공하기도 하지만, 많은 장치에서는 이 기능을 구현하지 않는다. 이 기능을 구현하는 장치에서 커넥터는 때때로 DVI-DL (듀얼 링크)라고 불린다.

따라서 DVI 커넥터에 대해 알아야 할 두 가지는 다음과 같다.

1. 아날로그, 디지털 또는 둘 다 전송하는지 여부.
2. 디지털 링크를 전송하는 커넥터의 경우, 단일 링크인지 이중 링크인지, USB를 전송하는지 여부.

3.3. 영상 단자 색상 코드

최신 단자는 색상이 아닌 모양으로 식별되는 경향이 있다.

4. 복합 단자

하나의 단자로 음성과 영상을 동시에 전송하는 단자들을 복합 단자라고 한다.

고선명 멀티미디어 인터페이스(HDMI), 디지털 미디어 포트, 디스플레이포트, 통합 디스플레이 인터페이스(UDI), F 단자, SCART, TRS 단자, 동축 케이블/RG-6/RG-59/케이블 TV(CATV) 등이 이에 해당한다.

ADC는 애플의 디스플레이 단자로 전원, 영상, 음성, USB를 전송한다.

4.1. 아날로그 복합 단자

고선명 멀티미디어 인터페이스(HDMI)는 DVI를 A/V 전자제품용으로 변경한 표준이다. 디지털 미디어 포트는 소니 사의 A/V 제품에서 사용된 단자이다. 디스플레이포트는 새로운 디지털 디스플레이 표준이며, 통합 디스플레이 인터페이스(UDI)도 있다.
F 단자는 RF 변조기와 함께 텔레비전에서 사용되고 있다. SCART는 유럽에서 자주 사용되고 있는 단자이다. 1개 이상의 링이 있는 TRS 단자는 RCA 단자와 연동하여 캠코더나 소니의 가전제품에서 사용된다. 동축 케이블/RG-6/RG-59/케이블 TV(CATV)도 사용된다.

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4.2. 디지털 복합 단자

고선명 멀티미디어 인터페이스(HDMI)는 DVI를 A/V 전자제품용으로 변경한 표준이다. 디지털 미디어 포트는 소니 사의 A/V 제품에서 사용된 단자이다. 디스플레이포트는 새로운 디지털 디스플레이 표준이다. 통합 디스플레이 인터페이스(UDI)도 디지털 복합 단자이다. F 단자는 RF 변조기와 함께 텔레비전에서 사용되고 있다. SCART는 유럽에서 자주 사용되고 있는 단자이다. 1개 이상의 링이 있는 TRS 단자는 RCA 단자와 연동하여 캠코더나 소니의 가전제품에서 사용된다. 동축 케이블/RG-6/RG-59/케이블 TV(CATV)도 디지털 복합 단자에 해당한다.

5. 기타 단자

여러 범용 디지털 데이터 연결 표준은 오디오/비디오 데이터와 기타 데이터 및 전원을 함께 전송하도록 설계되었다.

* USB는 모든 요구 사항, 즉 모든 범용 데이터, 오디오/비디오, 전원 등을 지원하는 단일 커넥터로 설계되었으며, DisplayLink는 가장 성공적인 오디오+비디오 프로토콜이다. 3.0 개정판까지는 데이터 전송 속도가 매우 낮았기 때문에 대부분의 A/V는 대체 커넥터가 필요했다.
* USB-C는 USB 3.1, DisplayPort, Thunderbolt, HDMI 및 MHL 프로토콜을 전원, 오디오와 함께 직접 전송할 수 있으며, 다른 많은 프로토콜도 가능하다.
* 썬더볼트는 FireWire의 후속 제품으로, 오디오/비디오 용도가 잘 정의된 범용 고속 데이터 링크이다. 최신 썬더볼트 3는 USB-C를 커넥터로 사용하지만, 모든 USB-C가 썬더볼트와 호환되는 것은 아니다.
* FireWire는 MiniDV를 포함한 캠코더와 고급 스튜디오 오디오 및 비디오 장비에 사용되는 오디오/비디오 표준을 갖춘 범용 데이터 링크이다.
* DisplayPort는 디지털 오디오 및 비디오와 보조 정보는 물론, Mini DisplayPort도 함께 전송한다.
* 30핀 도크 커넥터는 애플 아이팟, 아이폰, 아이패드를 위한 도킹 크래들 및 그 후속 제품인 Lightning이다.
* Apple Display Connector (ADC)는 현재는 사용되지 않는 애플 디스플레이 커넥터이다.
* modular connector를 사용하는 이더넷은 audio over Ethernet, audio over IP, IPTV 및 기타 디지털 멀티미디어 형식을 지원한다.

그 외의 단자는 다음과 같다.

* 폰 플러그와 폰 잭: 마이크로폰, 이어폰 등의 음향 기기용으로 사용된다.
* RF 단자: "F 캡 커넥터"라고도 한다.
* RCA 단자: 가정용 AV 기기에서 가장 일반적으로 사용되는 것 중 하나로, 일본에서는 핀 플러그라고도 한다. 기기 간 연결에 사용되는 경우가 많다. 동축 케이블 연결에 적합하지만 주로 수십 kHz 이하의 저주파 영역에서 사용한다. 오디오용 빨간색, 흰색 케이블이나 비디오용 노란색, 빨간색, 흰색 케이블 등이 있다. 연결이 용이하지만, 잡아당기는 힘으로 빠져버리는 경우가 있다. 플러그를 꽂을 때 신호가 통하는 심선이 바깥쪽 실드(접지)보다 먼저 연결되므로 오디오 기기에서는 음량을 낮춰 연결하지 않으면 스피커가 손상될 수 있다. 뺄 때도 마찬가지이다.
* S 단자: 영상 신호 전용으로, 4핀 미니 DIN 커넥터를 채용하여 Y(휘도) 신호와 C(크로마) 신호를 분리한 채 전송하는 방식이다.
* 컴포넌트 단자: 영상 신호 전용으로, 아날로그 컴포넌트 신호(Y, Cb, Cr)를 전송하는 방식이다. 신호마다 플러그가 분리되어 있다.
* D 단자: 컴포넌트 단자를 하나의 단자로 통합한 것이다. 구조상 컴포넌트 단자보다 신호 전송이 약간 열화된다. 일본 고유의 규격이므로 국제적으로는 널리 보급되지 않았다.
* HDMI 단자: 영상과 음성의 디지털 신호를 전송하는 방식이다.
* TOSLINK 단자: 영상과 음성의 디지털 신호를 광섬유로 전송하는 방식이다.
* BNC 단자: 주로 업무용 AV 기기에서 사용된다. 동축 케이블 연결에 적합하며, 수 GHz까지의 신호에 대응할 수 있다. 연결을 고정할 수 있고, 탈착도 비교적 간단하며, 신뢰성이 높기 때문에 SDI 단자에도 채용되고 있다.
* VGA 단자 (RGB15핀): 주로 PC의 영상 단자 등에 사용되고 있다. Windows 7 등의 PC에 많이 설치되어 있다.
* DV 단자: 비디오 카메라 등에 채용되었던 영상과 음성의 디지털 신호를 전송하는 방식이다.
* SCART 단자: 유럽에서 가장 표준적인 AV 단자이다. 주로 텔레비전과 비디오 기기 간의 연결에 사용된다. 일반적으로 21핀 단자가 비교적 큰 사각형 안에 배열되어 있다. 유로 커넥터(Euroconnector), 유로 21 등으로도 불린다. 일본에서 사용되는 RGB21핀 단자는 이것을 바탕으로 개발되었다.
* S/PDIF: 디지털 음성 신호를 전송하는 데 사용된다.
* 광각형: TOSLINK라고도 불리는 전용 단자인 각형이다.
* 광원형: 미니 플러그 단자와 형태가 호환된다. 소형화가 우선되는 휴대용 기기 등에서는 음성 미니 플러그 단자와 공용 단자로 구현된다.
* 동축형: 주황색 커넥터가 달린 케이블을 사용하여 디지털 음성 신호 전송을 수행한다. 형태는 RCA 단자 또는 BNC 단자이다.
* AV 멀티 단자: 플레이스테이션, 플레이스테이션 2, 플레이스테이션 3, 일부 소니제 텔레비전에 탑재되어 있다.
* 폰 단자 (TRS 폰): 민생용에서 업무용의 오디오 기기에서 헤드폰이나 마이크로폰 등 입출력 장치에 사용되는 경우가 많다. 또한, 신시사이저나 일렉트릭 기타 등 전기·전자 악기의 연결에도 널리 사용되며, 이 용도의 케이블은 실드선이라고 불린다. 크기에 따라 표준 플러그, 미니 플러그 등이 있으며, 용도에 따라 구분하여 사용한다.
* DVI 단자
* XLR 단자 (XLR 타입 커넥터): 방송용이나 업무용 등의 밸런스 전송이나, 마이크로폰 등의 연결에 사용된다.

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6. 한국의 음성/영상 단자 역사

과거에는 주로 아날로그 방식의 단자들이 사용되었으나, 디지털 기술의 발전으로 인해 디지털 방식의 단자들이 주류를 이루고 있다.

아날로그 시대: RCA 단자, S 단자, 컴포넌트 단자 등이 주로 사용되었다. 특히, F 커넥터는 아메리카 대륙에서 동축 케이블과 함께 사용된 표준 아날로그 커넥터였다. 유럽에서는 SCART가 표준 커넥터로 사용되었다.

디지털 시대 초기: DVI, HDMI 등이 등장하며 디지털 영상 전송이 시작되었다.

현재: HDMI는 DVI 호환 비압축 비디오 데이터와 압축 또는 비압축 오디오를 결합하여 전송하며, DisplayPort는 디지털 오디오 및 비디오와 보조 정보를 함께 전송한다. USB-C는 USB 3.1, DisplayPort, 썬더볼트, HDMI 및 MHL 프로토콜을 전원, 오디오와 함께 직접 전송할 수 있다.

미래: 무선 전송 기술 발전으로 인해, 유선 단자의 역할이 축소될 가능성이 있다.