홈시어터를 위한 연결 솔루션 ‘슈퍼MHL’

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홈시어터를 위한 연결 솔루션 ‘슈퍼MHL’

디지털데일리 발행일 2016-04-01 08:32:25

이수환

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[전자부품 전문 미디어 인사이트세미콘]

MHL(Mobile High-Definition Link) 기술이 처음 소개된 지난 2010년 이후 지금까지 9억대 이상의 MHL 기술 탑재 기기가 전 세계에 출하됐다. 이제 MHL은 슈퍼(super)MHL을 통해 비디오, 오디오, 전력 및 제어 기능을 독창적이면서 검증된 방식으로 조합해 홈시어터에 제공하기 시작했다.

슈퍼MHL은 8K 해상도(7680×4320)의 동영상을 초당 120 프레임으로 제공하는 최초의 연결성 표준이다. 우수한 색상과 HDR(High Dynamic Range)을 지원하기 때문에 보다 많은 화소를 담을 수 있을 뿐 아니라 보다 깊이 있고 환한 색상을 구현해 실제에 가까운 자연스러운 화질을 제공한다. 오디오 역시 이전 MHL 세대보다 향상되어 돌비와 DTS의 몰입형 객체 오디오를 지원한다. 여기에 새로운 무방향성 커넥터(reversible connector)와 케이블을 규정함으로써 TV 뒷면에 위치한 플러그 연결을 간소화할 뿐 아니라 USB 2.0을 비롯해 더 많은 지능형 제어채널, 각 방향 최대 40와트(W)의 전력 전송 기능을 하나로 통합했다.

왜 홈시어터인가?
MHL 컨소시엄은 특정 이슈를 해결하고자 하는 목적에서 출범했다. 모바일 기기에서 대화면 디스플레이에 이르기까지 본래의 깨끗한 A/V 출력을 가능케 하자는 것이다. 이를 위해 컨소시엄은 수많은 기술적 과제를 극복해야했다. GB 단위의 데이터를 한 쌍의 유선 연결로 전송하려면 어떻게 해야 할까? HD 비디오, 오디오, 데이터 전송은 물론 모바일 기기의 충전까지 한 개의 케이블로 처리할 수 있을까? TV 리모컨 하나로 서로 다른 제조사의 TV, 리모컨, 모바일 기기를 제어 할 수 있을까? 모바일 시장과 관련한 이러한 과제를 해결하는 데에는 이미 표준화가 이루어졌거나, 표준화가 진행 중인 수많은 신기술을 적용해야 했다. 그러나 종종 그러하듯이 한 번 표준화된 이러한 솔루션이 홈시어터 영역에서의 여러 문제점을 해결 할 수 있는 것이 확인됐다.

슈퍼MHL 커넥터는 시장의 두 가지 동향에 대응한다. 하나는 새로 생겨난 오늘날의 8K 시장의 대역폭 요구를 처리할 수 있으면서 향후 대역폭 확장의 여지를 갖고 있는 미래지향적인 커넥터에 대한 필요성이다. 또 다른 동향은 무방향성 커넥터에 대한 것이다. 슈퍼MHL 커넥터는 현재 초당 108G비트로 전송이 가능한 대역폭과 향후 대역폭을 지금의 두 배로 늘릴 수 있는 단일 32핀 무방향성 커넥터로서 이 두 가지 요구를 모두 충족한다.

슈퍼MHL의 특징은 크게 품질과 유연성이라는 두 개의 범주로 살펴볼 수 있다. 8K, 향상된 색공간 지원, 객체 오디오 같은 특징은 최고의 화질과 음향을 보장하기 위한 것이고 전력 및 데이터전송, 제어 기능을 하나로 통합한 것이나 무방향성 커넥터와 같은 특징은 보다 단순하고 직관적인 슈퍼MHL 연결 및 사용을 위한 것이다. 슈퍼MHL은 거실에 8K 120프레임 해상도를 제공하는 최초의 연결성 표준이다. 아래 그림에 나타낸 것처럼 8K 울트라HD(UHD) 해상도는 4K UHD 픽셀의 4배에 해당한다. 1920×1080 HD 해상도 픽셀밀도보다는 무려 32배나 많다.

또한 BT.2020을 지원해 이전보다 35~80% 확대된 색상 렌더링 범위를 지원한다. 이는 사용자에게 놀라운 시각적 경험을 제공하며 앞으로 TV, 녹화장비, 방송장비, 블루레이디스크플레이어에 폭넓게 채택될 것으로 기대된다. HDR도 같은 맥락에서 이해할 수 있다. HDR는 사람 눈의 동적범위에 최대한 가까운 빛 노출 수준을 이용해 극사실주의적인 비디오와 이미지를 렌더링 하는 독창적인 방식이다. 가장 밝은 흰색부분과 가장 어두운 검정부분이 눈부시게 변화하는 장면을 확인할 수 있다. 덕분에 그림자, 일몰, 흐린 불빛, 파노라마 장면으로 구성된 비디오 장면을 사실적으로 연출할 수 있게 해준다. ‘미국 영화 TV 기술인 단체(SMPTE)’에서 정의한대로 정적인 메타데이터를 사용하는 HDR를 지원한다. 같은 기구에서 규격을 정의하기만 하면 동적인 메타데이터로 HDR를 사용할 수 있도록 설계됐다.

딥컬러 지원 기능은 컬러밴딩을 없애고 색상 사이의 톤 변화가 부드럽게 될 수 있도록 해준다. 슈퍼MHL 소스 및 싱크는 서로 다른 색심도에서 픽셀당 최대 48비트의 컬러를 지원해 디바이스가 제공할 수 있는 가장 선명한 색표현을 소비자가 감상할 수 있도록 한다. 오디오의 경우 기존 블루레이 오디오 포맷과 레거시 기반의 비압축 PCM 포맷을 지원하는 것 외에 3D 객체오디오, 1비트 오디오 포맷 및 단독 음성 전용모드도 지원한다. 몰입형 사운드 공간을 연출하는데 있어 객체오디오는 혁신적이라고 할 수 있다. 기존의 일반적인 채널기반 오디오는 미리 정해진 고정 위치에서만 동작하고 오디오 최적화를 위해 특정수의 스피커를 이용한다. 객체오디오를 통해 사운드는 고정된 위치의 스피커 대신 각 개별대상에 매핑(mapping)된다. 영화 콘텐츠에 맞춰질 수 있으며 스피커의 수나 배치에 관계없이 최고의 오디오 경험을 보장한다.

일반적으로 콘텐츠 보호가 화질 보장에 있어 중요하지 않은 요소라고 생각할 수 있다. 실제로는 무척 중요하다. 어떤 어려움이 있다고 하더라도 ‘콘텐츠보호’가 준비되면 엔터테인먼트 업계에서는 고품질의 영화를 신속히 시장에 선보일 수 있는 자신감을 얻는다. 슈퍼MHL은 최대 해상도에서도 지연 현상없이 모든 동작중인 MHL A/V 링크 데이터 스트림에 HDCP 2.2 콘텐츠 암호화를 제공한다. 기존 MHL 1·2 기능의 제품과 연결했을 때 디바이스가 HDCP 1.4 암호화로 동작할 수 있도록 해준다.

하드웨어적으로 새로운 방식 제공
슈퍼MHL은 단순히 최고의 비디오와 오디오를 제공하는 것이 아니라 단일 케이블로 개선된 제어기능, USB 데이터, 고속충전과 같은 기능을 모두 제공한다. 셋톱박스 사이에서 단일 연결로 디바이스에 전력을 공급하고 컨트롤하는 것이 가능하다. 심지어 파일을 주고받을 수도 있다. 무방향성 커넥터는 최대 6개의 A/V 레인을 실행할 수 있으며 향후 대역폭 증가에 대비해 충분한 여유를 제공한다.

슈퍼MHL은 널리 쓰이고 있는 HDMI 타입A 커넥터에서도 지원되기 때문에 제조업체는 듀얼 HDMI/슈퍼MHL 입력을 가지는 TV와 모니터를 생산하는데 있어 유연성을 가질 수 있다. 이러한 레거시 모드에서 최대 화질은 4K 60프레임으로 제한되어 있으며 기타 슈퍼MHL 기능(UBS 데이터전송포함)은 비활성된다. 여기에 최근 화두인 USB 타입C도 지원되는데, 타입C 커넥터를 통해 슈퍼MHL을 사용하면 최대 8K 60프레임의 해상도와 함께 동시에 USB 2.0이용이 가능하다. USB 3.1과 최대 4K 120프레임의 동영상 동시 지원도 맛볼 수 있다.

이 외에도 최신 RCP 기능으로 디바이스의 제어 기능도 지속적으로 향상시킨다. 해당 기능 지원 슈퍼MHL 시스템에서 이용 가능한 개선된 RCP는 디바이스에서 더욱 많은 제어관리를 할 수 있도록 해준다. 새로운 SCP(Stream Control Protocol)은 동일한 SCP 네트워크에서 하나의 리모컨으로 여러 슈퍼MHL 기기를 제어할 수 있도록 해준다. SCP는 디바이스를 켜고 끄는 것과 같은 단순실행에 사용될 수도 있고 DVR에서 스크린 비디오 콘텐츠가 재생되어야 하는 라우팅과 같이 좀 더 복잡한 명령에도 이용할 수 있다.

<C.H.치 래티스반도체 소비가전제품 마케팅 담당>