[컴퓨터확장] 디스플레이 기술의 표준 ( 모니터 포트 정보)

 NTSC(National Television Systems Committee) 

FCC와 미국 컬러 TV표준을 제정한 국제TV시스템위원회 또한 그 방식, NTSC방식은 1953년 미국에서 컬러TV표준방식으로 채택하였으며 일본에서도 1960년 6월에 표준방식으로 채용하였고 한국은 1980년에 컬러방식의 방송도입문제로 각계에서 NTSC,PAL등 방식에 대해 의견이 있었으나 주무 관청인 전파관리국은 이미 할당된 채널기준과 운용되고 있는 방송장비의 특성을 고려, NTSC방식을 채택하였다. CCTV시스템에서는 통상적으로 NTSC방식을 주로 채택하고 있다. 대체적으로 대부분의 국가들이 PAL 또는 NTSC방식을 사용하고 있다. (국내 사용)

PAL(Phase Alternate Line) 

대체적으로 Bruch of telefunken에 의해 개발된 컬러 부호화/전송시스템. PAL이란Phase Alternate Line의 약자로서, PAL부호화 시스템에서 컬러정보는 전송된 컬러에 의존하면서 특정한 진폭과 군집신호와 연관된 위상관계를 가지는 부반송파에 의해 나타난다. 매번 두 번째 라인마다,PAL시스템에서 복조화 과정에 의해 신호 위상은 180도 반전되고 전송경로에 의해 재현된 위상 혹은 진폭에러는 평균화, 최소화된다. PAL은 지구상에서 UHF와 VHF전송에 양쪽으로 이용된다. 대체적으로 대부분의 국가들이 NTSC방식과 PAL방식의 두 가지로 전송방식중에서 하나를 선택해서 쓰고 있다.(유럽 및 아프리카 사용) *67년 독일의 텔레풍켄(Telefunken)사가 개발했다. 초당 25프레임의 주사율을 갖는 방송방식으로 NTSC보다 프레임에서는 뒤지지만 수직주사선이 625라인으로 더 많고 더 높은 대역폭을 사용하기 때문에 해상도가 높다. 이 방식은 전송로에서 생기는 위상왜곡이 영향을 받지 않는다는 장점이 있으나 흑백수상기로 시청할 수 없다는 단점이 있다. 유럽 호주 중국 북한 등에서 이 방식을 채택하고 있다 

SECAM / SECAM방식 　 

SECAM(Systems Equential Couleur A Memoire)방식은 주사선마다 색차 신호를 순차적으로 교차시키는 TV방송 표준방식을 말한다. SECAM방식은 프랑스에서 제안하여 소련을 비롯한 동유럽국과 일부 중남미 국가에서 표준으로 채택했으며 주파수 진폭에 따른 영상의 일그러짐을 없앴지만 수직방향의 해상도가 떨어진다는 약점이 있다. 세계적으로 쓰이는 TV 방송표준 방식은 주사선수, 초당 화면수, 변조방식, 채널대역폭, 영상신호대역폭, 오디오채널변조 등에 따라 달라지는데 방송표준이 다른 외국 방송을 보려면 별도의 변환장치를 거쳐야 한다 

프로그레시브 스캔 출력

  최신의 DVD 플레이어들은 프로그레시브 스캔(progressive scan) 비디오 출력 기능을 제공하고 있습니다. 이 기능은 프로그레시브 스캔 비디오를 입력받을 수 있는 TV 세트와 함께 사용할 때 더욱 나은 화질을 제공합니다. 프로그레시브 스캔의 작동 원리를 이해하려면 일반적인 TV가 인터레이스 스캔 방식으로 작옹한다는 사실을 알아야 합니다.  인터레이스 스캔 방식에서는 영상을 나타내는 주사선이 화면의 가장 위 왼쪽에서 시작되어 빠르게 오른쪽으로 이동하고 다시 아래로 내려갑니다. 그런데 주사선이 처음부터 끝까지 계속 이어서 내려가는 것이 아니라 처음에는 하나씩 건너뛰어 내려가서 홀수 번째 경로만 지나갑니다. 그리고 두 번째 지나갈 때는 짝수 번째 경로만 지나갑니다. 이처럼 인터레이스 스캔 방식은 한 화면을 두 번에 나누어 표시하지만 그 속도가 빠르기 때문에 우리 눈에는 하나의 화면으로 보입니다. 북미와 한국, 일본 등에서 사옹되는 NTSC 텔레비전 시스템에서는 1초에 30개의 ‘프레임(frame)’을 보여붑니다. 프레임이란 홀수 번째 주사선과 짝수 번째 주사선이 합쳐서 한 장의 완성된 화면을 말합니다. 인터레이스 스캔 방식은 전송 효율이 높기 때문에 TV 방송 방식으로 채택되었습니다.  이와 달리 프로그레시브 스캔 방식에서는 주사선이 처음부터 끝까지 계속 이어서 내려가며 인터레이스 방식의 거의 2배인 1초당 60개의 프레임을 보여줍니다. 주사선의 수가 2배인 만큼 화면의 해상도가 뛰어나며 이동 물체의 윤곽선의 들쭉날쭉해지는 모션 아티팩트(motion artifact) 현상도 적습니다.  DVD에 저장된 비디오 포맷은 원래가 프로그레시브 스캔 형태입니다. 최근 판매되는 디지털 텔레비전은 DVD의 신호를 프로그레시브 스캔 방식 그대로 받아들이므로 훨씬 뚸어난 화질을 감상할 수 있습니다.

 

 

2.1. 컴포지트 영상 단자

 

가장 기본적인 영상 단자. 아날로그 TV(NTSC/PAL/SECAM)의 표준 신호인 컴포지트 영상 신호를 전송한다. 배경색이 노란색인 RCA 단자(RCA라는 회사에서 제작하였기 때문에 이런 이름이 붙었다.)이며, 케이블 역시 노란색. 휘도 신호와 색차 신호를 합성해서(Composite) 한 선으로 전선하기 때문에 간편하게 연결할 수 있지만 화질 열화가 매우 심하다. 고화질을 추구하거나 특수한 목적의 몇몇 기기나 PC 등을 제외한 거의 모든 가정용 영상 송수신 기기에 달려있는 단자로 범용성 하나만큼은 높은 수준 다만 케이블은 아무 RCA 단자용 케이블이나 연결해도 상관없다.

해상도 480i

 

2.2. S 단자

 

S-VHS 규격과 함께 등장한 규격으로, S-VHS 자체는 그다지 호응을 얻지 못한 데 비해 이쪽은 꽤 널리 퍼졌다. 휘도 신호와 색차 신호를 분리해서 전송하는 단자로 위의 컴포지트 영상 단자보다 좋은 화질을 얻을 수 있다. S는 Separate(분리된)의 약자. 4핀의 미니-DIN 커넥터 방식을 사용하며, 그 핀 중 두개는 영상 신호, 나머지 두개는 접지용으로 사용. 플레이스테이션이나 세가 새턴같은 90년대 게임기에서는 최상의 화질을 얻을 수 있는 단자였고, 2000년대 중반까지만 해도 TV 수신 카드에 입력받을 수 있는 최고 화질의 단자였던 지라 아직도 수요는 있다. 다만 2015년 현재 와서는 컴포지트와 컴포넌트는 있는데 S단자가 없는 영상기기가 많아졌다. 키보드, 마우스를 연결하는 PS/2 단자와 비슷하지만 다른 케이블 코모도어 64는 S단자와 유사하게 휘도 신호와 색차 신호를 분리해서 전송하는 비디오 단자가 있으나, S단자가 아닌 RCA 단자 2개를 사용한다. 물론 컨버터를 사용할 수 있다. 그래픽카드의 단자중에도 비슷한 단자가 있지만

다르다.

해상도 480p 480i

변환 s-video to rca

 

2.3. 컴포넌트 영상 단자

 

휘도 신호와 빨강 색차 신호와 파랑 색차 신호를 분리해서 전송하는 단자로 바탕색이 초록색(휘도), 빨간색(빨강 색차), 파랑색(파랑 색차)인 RCA 단자 3개로 구성이 되어 있다. S 단자보다 더욱 선명한 화질로 전송할 수 있으며, 특히 고화질 DVD 플레이어에 많이 채용되었으며 HD 해상도까지 출력 가능한 단자. 다만 케이블 3개를 연결해야 하는지라 연결이 복잡하다는 단점이 있다. 착각하는 경우가 많지만, 저 색깔은 실수로 다른 단자를 연결했을 때의 문제점 때문에 칠해놓은 것이기 때문에 Y-Y(휘도), Cb-Cb(파랑 색차), Cr-Cr(빨강 색차) 부분만 매치시킨다면 어느 것을 연결하든 상관없다. 게임기 등에서 사용되는 컴포넌트 케이블의 경우는 위의 R/G/B 3색 영상신호에 L/R 스테레오 오디오를 더한 5개의 케이블/단자를 묶어놓은 것이 많다.

만약 스카이라이프와 같은 위성 셋톱박스가 HDMI로 화질이 떨어진다면 컨포넌트를 연결하라 추천한다,

해상도는 크게 480i 480p 720p 1080i

 

2.4. D단자

 

위의 컴포넌트 영상 단자를 한개로 통합한 개념의 단자이며, 일본에서만 사용하는 단자. 해상도 대응 규격에 따라 D1부터 D5까지 있다. 예를 들어 D1은 일반 아날로그 TV수준의 해상도 규격이며 D5는 풀 HD 해상도 규격이다.

 

3.1. VGA 단자

 

공식 명칭은 DE-15 단자이긴 한데, 이렇게 부르는 경우가 거의 없다. 보통 RGB 단자, VGA 단자, D-Sub 단자로 부르는 편. 거의 대부분의 PC용 모니터는 이 단자를 가지고 있다. 현재 보기 힘든 CRT 모니터부터 시작해서, 디지털 방식인 LCD 모니터도 웬만하면 이 단자를 가지고 있다. 다만, LCD 모니터에서 이 단자를 사용할 경우 디지털 영상 단자에 비해 화질이 안습이다.노이즈가 생기기 때문에 백색화면을 출력하면 지직거리는 듯한 미세한 일그러짐이 생기고 또렷하게 보이지 않는다.

단자/데이터 입출력의 직렬(Serial, RS-232) 포트와 비슷하게 생겨서 헷갈리는 사람이 간혹 있는데, 이건 3줄 15핀이고, 직렬 포트는 2줄 9핀이다.

애플은 이 단자가 너무 크다는 이유로 Mini-VGA 라는 단자를 만들어 사용한 적이 있으며, 변환 어댑터를 비싸게 팔고 있다. VGA 부터 시작해서 DVI, DP 등등 다양한 단자에 대해서, 이런 짓을 하고 있다. Mini-VGA to VGA 어댑터

콘솔 쪽에선 그렇게 많이 사용되지 않은 편. 최초로 달린 콘솔은 다른 의미로 전설인(...) 애플 피핀인데, 애초에 매킨토시 아키텍처를 그대로 쓴 놈이라 가능했던 것. 그 이후에는 드림캐스트가 VGA 출력 시 훌륭한 화질로 호평을 받았고, 엑스박스360도 정품 VGA 케이블이 나왔다.

VGA 단자의 경우 고급 케이블을 쓰더라도 고해상도(1280*1024)까지가 한계

최근 들어선 모니터와 그래픽카드가 뒷받침만 된다면 2560*1440라는 해상도도 지원한다.

640×400px @70 Hz (24 MHz의 신호 대역폭)에서 1280×1024px (SXGA) @85 Hz (160 MHz)까지, 최대로는 2048×1536px (QXGA) @85 Hz (388 MHz)까지 이용이 가능

출력단이 지원한다면 컨포넌트나 컨포지트 S-비디오로 바꿀 수 있음

 

3.2. BNC 단자

 

VGA 단자의 경우 고급 케이블을 쓰더라도 고해상도(1280*1024)까지가 한계고 그 이상에서는 화질 열화가 발생하였는데, 화질 열화를 억제하기 위하여 나온 단자이다. R/G/B의 색과 수평/수직 동기 정보를 각각의 케이블에 담았다. 주로 그래픽 작업을 하는 워크스테이션용 모니터나, 고급 프로젝터 등에서 쓰인 규격. 트리니트론 계열 모니터들은 BNC 단자를 대부분 장착하고 나왔다.

위 사진에 나온것은 BNC-BNC 케이블인데, 그래픽카드에서부터 BNC 출력을 지원하는 모델은 드물었고 대부분은 VGA-BNC를 통해 연결하였다.

컴포넌트와 비슷하게 3가닥 만으로 연결하는 BNC 케이블이 있으나, 컴포넌트와는 호환성이 전혀 없고, Sync on green 이라고 하여 Green 케이블쪽에 수직/수평 동기화 신호를 넣는 방식이었다. IBM PC계열의 그래픽카드는 대부분 지원을 안한다.

 

3.3. DB13W3 단자

 

썬마이크로시스템즈에서 만들었던 서버/워크스테이션에서 사용하던 영상단자이다.

 

3.4. SCART 단자

 

유럽에서 사용하던 음성+영상 통합 단자이며, 21핀으로 구성되어 있다. 영상은 RGB, S-Video, Composite를 전송할 수 있으며, 음성은 아날로그 스테레오에 대응된다. 위키백과 링크

일본에서 사용하는 RGB 21핀 단자가 SCART 단자와 똑같이 생겼다. RGB 21핀 단자는 주로 레트로 게이밍(아케이드/콘솔/PC 상관없이) 용으로 사용되는데, 이름에서 유추할 수 있듯이 다른 영상 신호는 지원하지 않고 RGB만 지원하며, 핀 배열이 다르기 때문에 컨버터를 사용해야 한다.

 

4.1. DVI

 

디지털 출력 디스플레이인 LCD 모니터에서 최상의 능력을 발휘한다 CRT모니터의 경우 이 선을 꽂는 곳이 없거나 설령 단자가 있다 하더라도 돼지 목에 진주 목걸이 달아 주는 꼴. 2013년 현재도 많이 쓰이지만 음성 입출력이 되지 않고, UHD를 지원하지 않는 단점에 사장되는 추세. TV는 HDMI로 거의 대체되었다. PC 모니터에는 여전히 많이 쓰이지만 새로운 VESA 표준인 DisplayPort로 대체되는 과도기적인 단계다.

애플은 Mini DVI, Micro DVI라는 자체 규격의 DVI 단자를 만들어서 한동안 자사 제품에 탑재해 출하했다. 다른 제품엔 탑재되지 않는 단자라 그 동안 맥북 유저들은 꼬박꼬박 변환 어댑터를 사서 써야 했다. 이후 Mini DisplayPort를 쓰다가 결국 범용 인터페이스인 선더볼트로 갈아탔다.

DVI-I단자를 가진 케이블은 아날로그용 핀이 들어갈 구멍이 없으므로 DVI-D 단자에 연결이 불가능 하고 아날로그 정보가 없기에 연결할 이유나 필요성도 없다.

그래픽 카드 등 DVI-I단자는 출력용으로 사용되며, 모니터 등의 입력용으로는 사용하지 않는다. 아날로그 입력은 D-SUB쪽이 범용성이 크기에 DVI단자를 디지털 입력용으로 사용하게 되는데, 사용자가 DVI to D-SUB케이블 같은 것으로 아날로그 신호를 입력하는 상황을 피할수 있기 때문.

DVI 규격은 오직 영상만 전송하도록 되었다. 하지만 입출력 장치들이 DVI포트를 이용하여 HDMI신호를 입출력 가능하도록 되어 있다면 DVI포트끼리 연결해도 소리도 전송이 된다. 가령 그래픽 카드 모니터 둘다 DVI포트에서 HDMI신호를 처리할 수 있을 때가 있다. 이는 DVI포트만 썼을 뿐 실제로는 HDMI 규격으로 작동되기 때문이다. 그래서 양자의 조건이 갖추어지지 않으면 작동되지 않는다. 자세한 내용은 HDMI항목 참고.

6개 핀의 유무에 따라 싱글링크와 듀얼링크가 갈린다. 듀얼링크는 싱글링크에 비해 두 배의 대역폭을 사용하여 2560×1600 해상도까지 지원한다. 참고로 싱글링크 케이블은 1920x1200 해상도까지만 지원하니 QHD 해상도 모니터에 꽂아도 모니터 출력이 되지않는다. 살 때 주의해야한다. 아날로그 VGA 단자 호환성을 고려한 DVI-I는 십자 부분에 네 개의 접점이 추가로 있어 아날로그 신호를 전달한다. 이 덕분에 젠더를 이용하여 DVI-I를 VGA (D-Sub) 단자로 변환할 수 있다. 십자 부분에 점이 없는 DVI-D는 아날로그 단자로 변환할 수 없다.

사진처럼 맨위 듀얼링크 dvi-d(제품에따라 싱글링크지만 같음)는 hdmi 변환

다음 듀얼링크 dvi-i(제품에 따라 DVI-A이지만 같음)는 VGA변환

 변환하면 1920x1200 해상도까지만

케이블은 주로 dvi-d 싱글 듀얼이 주류를 이룬다.

그래픽카드와 디스플레이가 dvi를 통해 HDMI신호를 교환하면 음성도 절달된다.

 

4.2. HDMI

최근에 나오는 모니터의 경우 DVI가 아니라 D-SUB과 HDMI만 있는 경우가 있는데, HDMI 규격이 DVI와 호환되기 때문에 원가 절감 차원에서 DVI 단자를 빼는 것이다. 최근에 나오는 그래픽 카드에는 보통 이 단자가 포함되지 않기 때문에 젠더 등을 이용해야 한다.

기존의 단자들과 달리 음성과 영상 등의 단자를 하나로 통합한 단자다. 주로 PC, 게임기, 블루레이 플레이어, TV, 일부 스마트폰 등에서 사용된다.

대부분의 영상 기기에는 HDMI와 컴포넌트 영상 단자가 있어서 HDMI로 영상을 뽑고 컴포넌트 단자의 음성 출력 부분만 뽑아 쓸 수도 있다.

비싼 케이블일수록 화질과 음질이 뛰어나다는 속설은 HDMI에서는 거짓말. 디지털이기 때문에 그런 거 없다.

케이블이 불량이 아닌 정상 제품이라면 그냥 비싼 HDMI 케이블과 결과물에 차이가 없다. 약간 비싼 케이블은 두껍게 잘 만들어서 내구성이 좀 좋고 외부 노이즈 대책이 잘 되어 있는 것은 사실이나, 수십만원씩 HDMI 케이블에 투자할 필요는 없다. 사실, 아날로그 케이블도 기본 급을 넘어가면 체감이 불가능하다. 그러므로 OFC같은 무산소 동선과 일반 동선 차이는 전혀 없다.

다만 고속 통신 Copper 케이블이기 때문에 선재에 따른 차이는 없지만 차폐가 더 중요하다고 볼 수 있다. 이건 DisplyPort, Thunderbolt, HDMI, 10Gbps Copper UTP 전부 동일하다. 현재 HDMI 2.0의 대역폭을 다 이용하는데 많이 보급되어있는 알루미늄 포일-알루미늄 포일-편조 쉴드의 3중 차폐로 노이즈 문제는 없는 것으로 보인다.

로열티가 있는 규격이지만 DVI-I로 바꿀 수 있다. 1920x1200 60fps 까지 호환

또한 D2A신호변환기가 무전원 방식이라 RGB로도 바꾸며 변한기에 따라 UXGA해상도와 HDCP를 지원한다

유전원의 경우 한단자를 2개이상 복사하며 무전원은 단자가여러개이더라도 한개의 모니터만 된다.

고선명 멀티미디어 인터페이스(High Definition Multimedia Interface, HDMI)

케이블 버전이 중요하다. 기기또한 버전을 지원해야한다.

시중에는 16년 상반기까지는 1.4와 1.3이 대세이다.

 

4.3. DisplayPort

 

DVI-I로 바꿀 수 있다. 

또한 D2A신호변환기가 무전원 방식이라 RGB로도 바꾸며

유전원의 경우 한단자를 2개이상 복사하며 무전원은 단자가여러개이더라도 한개의 모니터만 된다.

디스플레이포트. DisplayPort 항목 참조

A DisplayPort cable is a DisplayPort cable. 영상단자였지만, 통합 단자로 확장되고 있으며, 데이터 전송 방식에 따라 아래와 같이 나뉜다.

1.2 DP 케이블이 시중에 유통중

변환시 모니터로 출력하는 HDMI를 아웃풋으로 지원하지만 인풋을 할수 없다.

DP전용 모니터는 고가의 컨버터 필요

 

4.3.1. Thunderbolt

 

인텔이 애플과 협력하여 만든 10Gbps 급의 전송 규격. 디스플레이 포트와 PCI 익스프레스를 합친 형태의 규격이며, 영상과 데이터를 동시에 전송할 수 있다.

Thunderbolt(인터페이스) 항목을 참조.

4.3.2. DockPort

 

예전이름: Lightning Bolt. 응(?)

요약하면 싼 썬더볼트. 카피캣. 너 고소

VESA에서 제정하였으며, AMD 인텔타도와 TI가 개발에 참여하고 있다.

AMD dockport CES2014

DisplayPort(Audio, Video) + USB + DC power를 포함하는 단자 규격이며, 디스플레이 포트와 호환된다. Streaming(많은 데이터 전송량 필요, 단 사소한 데이터 오류에는 관대), Data(데이터 오류에 엄격), Power(밥, 먹이, 힘)의 3박자를 통합함으로써 더 이상의 단자를 생략하고 더 작은 기기를 만들 수 있는 길을 싸게 보급할 수 있는데 의의를 둘 수 있다.

모바일 시대에, 단자는 앞으로 아이팟 셔플의 3.5"단자(오디오-USB 통합)처럼 단자의 모양 따로(디스플레이포트), 인터페이스 따로(썬더볼트, 독포트) 인식하고, 단자는 기기 옆구리 여백에 따라 수량과 종류가 정해질 것으로 예상된다. 극한으로 가면 디스플레이포트 혹은 usb로 대동단결 되겠지만, 기존 액세서리 호환성이나, 단자의 내구성, 케이블차폐와 가격 두께 관계 때문에 천하통일이 이루어지지는 않을 것으로 보인다.

 

엔코더와 디코더

 

엔코더는 위처럼 디지털화한다고 보면된다. 아날로그 신호를 디지털로 압축한다.

디코더는 아날로그로 풀어주는 개념이다.

대부분 컨버터라 ? TO ?또는 ? 2 ?처럼 나타냅니다.