HDBaseT
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1. 개요
HDBaseT는 삼성전자, 소니 픽처스 엔터테인먼트, LG전자, 발렌스 반도체가 2010년에 설립한 HDBaseT 연합에 의해 개발된 기술 표준이다. 이 기술은 비압축 비디오, 이더넷, USB, 제어 신호, 전원 공급을 단일 케이블로 전송하는 5Play 기능을 제공한다. HDBaseT는 HDMI 연장 제품에서 시작하여 프로젝터, AV 리시버 등 AV 기기에 내장되었으며, 2010년부터 국제 전자제품 박람회에서 시연되었다. 2013년에는 HDBaseT 2.0 규격이 발표되어 네트워킹, 스위칭, 제어점 기능이 추가되었고, 2019년에는 4K/60 4:4:4 비디오를 지원하는 HDBaseT 3.0이 출시되었다. HDBaseT는 영상 산업, 자동차 산업, 소비자 시장, 산업용 등 다양한 분야에서 활용된다.
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| HDBaseT | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | AV 신호 확장 기술 |
| 설계 | HDBaseT 얼라이언스 |
| 설계일 | 2010년 6월 |
| 핫플러그 | 예 |
| 데이지 체인 | 예 |
| 길이 | 100 m (멀티홉 지원 포함, 8 x 100 m) |
| 전력 | DC 전력 최대 100 W |
| 오디오 신호 | 최대 32채널 24비트 192 kHz PCM (HDMI에 임베디드 시) 또는 별도의 양방향 S/PDIF |
| 비디오 신호 | SD, ED, HD, UHD(4K), HDR, 3D 비디오를 포함한 비디오 및 PC 비디오 포맷 지원 |
| 데이터 신호 | 예 (패스트 이더넷 (100 Mbit/s) 또는 기가비트 이더넷 포함) |
| 데이터 대역폭 | 최대 18 Gbit/s |
| 케이블 | Cat 5e, Cat 6, 또는 Cat 6A |
| 물리적 커넥터 | 8P8C |
2. 역사
삼성전자, 소니 픽처스 엔터테인먼트, LG전자, 발렌스는 2010년 6월 14일에 발렌스에서 처음 개발한 HDBaseT 표준을 홍보하기 위한 비영리 단체인 HDBaseT 연합을 설립하고, HDBaseT 1.0 규격을 확정했다.[4][5] HDBaseT는 초기에 HDMI 기술의 연장 제품으로 시작하여, 이후 프로젝터 및 AV 리시버와 같은 AV 기기에 내장되었다.[6] HDBaseT 기술을 활용한 제품은 2010년부터 국제 전자제품 박람회에서 시연되었고, 2013년에는 HDBaseT 연합에 의해 시연되었다.[7]
2013년, HDBaseT 연합은 규격 2.0을 발표했다. 규격 2.0은 규격 1.0의 모든 기능을 유지하면서 다중 지점 대 다중 지점 연결 및 멀티 스트리밍, USB 2.0 신호 내장, 광섬유 옵션 추가 등을 가능하게 했다.
IEEE 표준 협회는 2014년에 HDBaseT를 새로운 표준으로 채택하기 위해 P1911 실무 그룹을 결성했으나, 2018년에 폐기되었다. HDBaseT의 인터넷 프로토콜(IP) 버전은 2017년에 시연되었고, 2019년에는 규격 3.0을 출시하여 압축되지 않은 4K/60 4:4:4 비디오를 지원, USB 2.0 데이터 속도 기능 향상, 기가비트 이더넷으로 이더넷 지원을 발전시켰다.
2. 1. HDBaseT 연합 설립 (2010)
삼성전자, 소니 픽처스 엔터테인먼트, LG전자, 발렌스는 발렌스에서 처음 개발한 HDBaseT 표준을 홍보하기 위한 비영리 단체인 HDBaseT 연합을 2010년 6월 14일에 설립했다.[4] HDBaseT 1.0 규격 또한 2010년 6월에 최종 확정되었다.[5]2. 2. 초기 시장 진출 (2010-2013)
HDBaseT는 초기에 HDMI 기술의 연장 제품으로 시작하여, 프로젝터 및 AV 리시버와 같은 AV 기기에 내장되었다.[6]HDBaseT 기술을 활용한 제품은 2010년부터 국제 전자제품 박람회에서 여러 공급업체에 의해 처음 시연되었고, 2013년에는 HDBaseT 연합에 의해 시연되었다.[7]
2. 3. 규격 2.0 발표 (2013)
HDBaseT 연합은 프로 AV 시장에 HDBaseT 제품군을 강화하고 멀티미디어 홈 연결 솔루션을 구현하기 위해 2013년에 규격 2.0을 발표했다. 규격 2.0은 규격 1.0의 모든 기능을 유지하면서 HDBaseT 네트워킹, 스위칭, 제어점 기능(유연하고 완전히 활용된 메시 토폴로지, 분산 라우팅, 종단 간 오류 처리 등)을 추가하여 다중 지점 대 다중 지점 연결 및 멀티 스트리밍을 가능하게 했다. 규격 2.0은 또한 USB 2.0 신호를 내장하여 터치 스크린 기능 및 키보드-비디오-마우스 (KVM)와 같은 신호의 제로 레이턴시 배포를 가능하게 했다. HDBaseT 2.0은 전송 매체로 카테고리 케이블을 유지했지만, 더 먼 거리와 인프라 케이블 연결 적응성을 위해 광섬유 옵션을 추가했다.[8]2. 4. IEEE 표준화 시도 (2014-2018)
IEEE 표준 협회는 2014년에 HDBaseT를 새로운 표준으로 채택하기 위해 P1911 실무 그룹을 결성했다.[8] 그러나 이 프로젝트는 2018년에 행정적으로 철회되면서 폐기되었다.[9][10]2. 5. 인터넷 프로토콜(IP) 버전 시연 (2017)
HDBaseT의 인터넷 프로토콜(IP) 버전이 2017년에 시연되었다.[11]2. 6. 규격 3.0 출시 (2019)
HDBaseT 연합은 2019년에 규격 3.0을 출시하여, 주요 다운스트림 신호 대역폭을 두 배로 늘려 압축되지 않은 4K/60 4:4:4 비디오를 지원하고, 보조 채널의 대역폭을 6.5배 증가시켰다.[12] 이를 통해 USB 2.0 데이터 속도 기능을 크게 향상시키고, 패스트 이더넷에서 기가비트 이더넷으로 이더넷 지원을 발전시켰다.[12]3. 특징
HDBaseT 기술의 주요 특징은 5Play 기능 세트이다. 5Play는 AV (오디오/비디오), 이더넷, USB, 제어 신호, PoH (Power-over-HDBaseT)로 구성된다.
HDBaseT는 8P8C 모듈러 커넥터를 사용하는 카테고리 5e 케이블 이상의 트위스트 페어 케이블을 통해 비압축 초고화질 비디오 (최대 4K 해상도), 오디오, 전원 (최대 100W), 이더넷, USB 및 기타 제어 (RS-232나 IR 등) 신호를 최대 100미터(330피트)까지 전송할 수 있다.[14] HDBaseT는 HDMI 등 표준 규격을 보완하며, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, PC, 게임기, 비디오 스위처 등 영상 소스 기기를 호환 가능한 디지털 오디오 앰프, PC용 액정 모니터 및 디지털 TV에 연결할 수 있다.
3. 1. AV (오디오/비디오)
HDBaseT는 HDMI 기술과 같은 디지털 연결 표준을 보완한다. HDBaseT는 셋톱 박스, 미디어 스트리머, DVD 플레이어, 블루레이 디스크 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 비디오 게임 콘솔, AV 수신기와 같은 상업용, 산업용 또는 CE 장치를 호환 가능한 디지털 오디오 장치, 컴퓨터 모니터, 멀티 터치 디스플레이, 디지털 텔레비전 및 디지털 비디오 프로젝터에 연결하고 네트워크를 형성한다.[13][14]HDBaseT는 비압축 비디오를 장치 네트워크 또는 포인트 투 포인트 연결로 지원하여 게임 그래픽과 전자 프로그램 가이드와 같은 기능을 정확하게 렌더링하며 비디오 품질을 저하시키지 않는다. 표준, 향상된, 고화질, 초고화질(UHD, 최대 4K) 및 3D 비디오를 포함하여 TV 및 PC 비디오 형식을 지원한다.
HDBaseT 1.0 및 2.0은 최대 750 MB/s의 비압축 비디오를 지원할 수 있으며, 지원 규격은 다음과 같다.
- 8비트 4:4:4 색상 코딩을 사용한 4K 30Hz
- 최대 12비트 4:2:2 및 HDR을 사용한 4K 30Hz
- 돌비 비전 표준 모드를 사용한 4K 30Hz
- 8비트 4:2:0 색상 코딩을 사용한 4K 60Hz
HDBaseT 3.0은 최대 1500 MB/s의 비압축 비디오를 지원할 수 있으며, 지원 규격은 다음과 같다.
- 8비트 4:4:4 색상 코딩을 사용한 4K 60Hz
- 최대 12비트 4:2:2 및 HDR을 사용한 4K 60Hz
- 돌비 비전 표준 모드를 사용한 4K 60Hz
오디오는 HDMI의 비디오에 임베드되어 있으므로 모든 표준 HDMI 오디오 형식이 지원된다.[15] 여기에는 압축 또는 비압축 상태의 최대 32 채널의 고해상도 24비트 192kHz 오디오 또는 최대 1536kHz의 샘플링 주파수를 가진 2 채널 오디오가 포함된다. HDBaseT 2.0은 HDMI 오디오 리턴 채널을 전송하는 데 선택적으로 사용할 수 있는 업스트림 채널과 함께 별도의 양방향 S/PDIF 오디오에 대한 추가 지원을 도입했으며, 이는 HDMI 1.4 사양과 함께 도입된 기능이다. HDBaseT 3.0의 대역폭 증가는 돌비 애트모스 또는 DTS:X와 같은 몰입형/객체 기반 오디오를 포함하여 메인 HDMI 다운스트림 신호에서 이미 사용 가능한 것과 동일한 오디오 형식의 모든 업스트림에 대해 HDMI 향상된 오디오 리턴 채널(eARC)을 선택적으로 지원할 수 있게 한다.
HDBaseT는 비압축 고해상도 영상(최대 4K)을 장치의 네트워크 또는 지점 간 연결로 전송한다. 비압축 콘텐츠는 기존 제품을 포함한 모든 비디오 소스를 지원하며, 게임 콘솔 영상 및 스트리밍 영상을 정확하게 전송할 수 있다. 또한 비디오 품질 저하나 지연 시간 증가는 발생하지 않도록 설계되었다. SD, HD, 풀HD, 4K 해상도 외에도 3D 비디오 등 TV 및 PC 비디오 형식을 지원한다. HDBaseT 2.0은 규격으로 최대 10.2 Gbit/s를 지원하여 HDMI 2.0의 사양인 18Gbit/s에 미치지 못하므로, YCbCr 4:4:4에서는 30Hz까지의 비압축 4K, 또는 4:2:0에서는 60Hz의 4K를 지원하며, 4:4:4의 60Hz 표시는 지원하지 않는다. 오디오는 비디오와 마찬가지로 HDMI 등에서 채택된 표준 형식에 모두 대응하며 패스 스루로 전송된다. HDBaseT는 HDMI 1.4의 임의 규격인 오디오 리턴 채널 기능을 지원하지 않는다.
3. 2. 이더넷
HDBaseT 1.0 및 2.0은 100 Mbit/s 버전의 트위스트 페어 케이블을 통한 이더넷을 지원한다. 이는 스마트 TV와 같은 장치에 인터넷 접속을 제공하거나, 컴퓨터 및 기타 CE 장치가 서로 통신하고 로컬 네트워크에서 멀티미디어 콘텐츠에 접근할 수 있게 한다.[15] HDBaseT 3.0은 이 기능을 1000 Base-T(기가비트 이더넷)로 향상시킨다.HDBaseT는 대응 기기를 사용할 경우 100Mbps의 이더넷 전송을 지원한다(옵션). 이를 통해 TV, 스테레오, 컴퓨터, 기타 CE 기기가 서로 TCP를 통해 통신하거나, 넷 배신 등의 영상, 이미지, 음악 등의 멀티미디어 콘텐츠에 접근할 수 있다.
3. 3. USB
HDBaseT 2.0은 USB 2.0을 지원하며, 최대 7개의 USB 장치를 동시에 연결하고 최대 190Mbit/s의 전송 속도를 지원한다. HDBaseT 3.0은 전송 속도를 350Mbit/s로 증가시켰다.[13][14]3. 4. 제어 신호
HDBaseT는 전원 켜기/끄기, 재생/정지 등 기본적인 기능을 제어하는 소비자 가전 제어(CEC) 프로토콜 신호와 RS-232, 소비자 IR(리모컨) 명령을 제공한다.[15] HDBaseT는 HDMI 규격의 CEC, RS-232, USB, 적외선(IR) 신호의 전송에도 대응한다.3. 5. 전원
HDBaseT는 전력 공급 이더넷 (PoE) 표준의 변형인 '''전력 공급 HDBaseT''' (PoH)를 제공할 수 있다. 이를 통해 모니터 및 TV와 같은 CE 장치에 최대 100W의 작동 DC 전원을 공급할 수 있다. 실제로, 디스플레이(일반적으로 60인치 이하)가 100W 전원 장치(PD)로 활성화되어 일치하는 PoH 송신기(전원 공급 장치, PSE)에 연결되면, 디스플레이는 HDBaseT 링크를 통해 작동 전원을 끌어올 수 있으며 별도의 전원 연결이 필요하지 않다.[15] HDBaseT는 선택 사양 규격으로, 대응 기기를 사용하면 전송에 사용되는 트위스트 페어 케이블을 통해 상대측 장치에 전원을 공급할 수 있는 기능이 있다. PoH를 통해 HDBaseT 장치에 연결하는 블루레이 플레이어, 모니터, TV 등에 최대 100W의 전력을 공급할 수 있으며, 60인치 TV에도 전원을 공급할 수 있다.4. 버전별 사양 비교
(다운스트림)
(다운스트림)
(업스트림)
(1080p)
(UHD 4K)
12.5 Msymbols/s
(USB 미지원)
(8P8C 커넥터)
(Cat 6 권장)
25 Msymbols/s
(8P8C 커넥터)
(Cat 6 권장)
(Cat 6A 이상 사용 시 100m)
125 Msymbols/s
(350 Mbit/s)
(8P8C 커넥터)