페어차일드반도체
비디오 아웃에서 "인(in)"은 무엇인가?
비디오 출력 기술 분야에 참여하고 있는 페어차일드 반도체와 같은 IC 공급업체는 이와 같은 관점으로부터 확보된 시장 및 기술 분야에 대한 통찰력을 보유하고 있다. 이에 따라, 이 글에서 우리는 비디오 분야의 동향을 비디오 출력 관점에서 검토하여 "비디오 아웃"에서 무엇이 "인(in)"인지를 설명할 것이다.
글: 페어차일드반도체
www.fairchildsemi.com
비디오는 텔레비전이 발명된 이후 전자제품 중에서 가장 역동적인 분야 중 하나이다.
흑백 텔레비전 출시에 이어 컬러TV로 시작된 흥미로운 발전의 흐름은 UHF채널, 리모콘, 케이블 TV, 해상도 향상, 평판디스플레이, 대형화면, 디지털 케이블 및 위성TV, 그리고 휴대형(모바일) TV에 이르고 있다.
이러한 흐름의 배경이 되는 기술은 첨단 비디오 압축 기술, 혁신적인 디스플레이 기술(예를 들어, 플라스마, LCD, DLP, OLED), 아날로그에서 디지털 전송으로의 전환, 이동형 튜너, 댁내 비디오 네트워킹, IPTV 셋톱박스, 혼합 TV/인터넷, 3D 등과 같이 향후 제공될 기술 등과 같이 다양한 측면을 가지고 있다.
프라임 디렉티브
부품 공급업체, 특히 IC 공급업체들은 다양한 비디오 제품 및 시스템과 관련하여 자신들만의 특별한 관심 영역을 가지고 있다. 따라서 비디오 분야의 동향을 관찰할 경우에는 관찰자의 관점이 가진 특수성을 고려해야 한다.
예를 들어, 비디오 출력 기술 분야에 참여하고 있는 페어차일드 반도체와 같은 IC 공급업체는 이와 같은 관점으로부터 확보된 시장 및 기술 분야에 대한 통찰력을 보유하고 있다.
이에 따라, 이 글에서 우리는 비디오 분야의 동향을 비디오 출력 관점에서 검토하여 "비디오 아웃"에서 무엇이 "인(in)"인지를 설명할 것이다. 상징적인 텔레비전은 스타트랙이 흑백 시절부터 방영되어 많은 기술적인 변화를 거쳐 비디오 시장 등으로 이행되었음을 보여준다.
하지만, 사실 여기서 스타트랙을 언급한 것은 비디오의 역사를 설명하는 데 있어서 매우 유용한 "프라임 디렉티브(prime directive)라는 용어를 대중화시켰기 때문이다.
비디오의 발전 철학을 완벽하게 이해하기 위해서는 모든 새로운 것이 이전에 나왔던 것과 호환되도록 프라임 디렉티브가 항상 보장해 왔다는 것을 우선 인정해야만 한다. 믿을 수 없을 정도의 지적 자본과 정신적 운동이 비디오 기술을 발전시키는 동시에 후방 호환성을 보장하는 데 투여되었다.
출력 측, 말 그대로 백-패널에서 비디오를 관찰하면, 발굴 작업을 하는 고고학자와 같이 비디오 역사의 아크를 볼 수 있다. 일반적인 셋톱박스(STB)의 백-패널은 신기술과 이전 기술, 그리고 그 사이의 모든 것을 포함하고 있다.
이더넷, 1394, USB, eSATA 등 네트워킹 및 스토리지 기술 각각은 명확하고 흥미로운 역사를 가지고 있지만, 콤포지트 비디오, 콤포넌트 비디오, 그리고 이제 확고한 자리를 잡은 HDMI 등과 같은 아날로그 TV 백-패널 연결의 전통적인 기술에 중점을 맞출 것이다:
한층 더 디지털화되어 가는 세상에서 아날로그 출력의 미래를 검토하는 것은 흥미롭다.
비디오 기기는 디지털화되고 있을 뿐만 아니라 한편으로는 휴대형 비디오, 다른 한편으로는 대형 스크린 비디오를 통해 동시에 소형화되고 대형화되고 있다. 이러한 양극화된 상황은 보다 대형 스크린에 디스플레이하기 위한 신호를 출력할 소형 휴대기기에 저장될 수 있는 보다 높은 해상도와 고해상도 비디오 지원하기 위한 방법 모두를 필요로 하고 있다.
휴대기기에서 비디오 저장은 영화와 다른 콘텐츠들을 물리적으로 운반하고자 하는 욕구에 의해 강화되고 있으며, 역설적이게도 네트워크가 보급되기 전에 컴퓨터에 적용되었던 일종의 "스니커넷(sneaker net)" 개념이 다시 적용되고 있다.
S-비디오 커넥터 제거
그림 3. 일반적인 비디오 아웃 연결 구조
1080p를 통해 제공되는 놀라운 고품질 해상도는 HDMI 커넥터 사용을 가속화시켰다.
HDMI의 가치는 최고 품질의 비디오 신호가 빌트인 복제 방지 기능을 갖춘 장비 사이에서 전송될 수 있도록 지원함으로써 할리우드 업계의 디지털 HD 콘텐츠의 배포를 편리하게 해주었다는 것이다. 일부에서는 HDMI를 비디오 상호연결의 성배로 보고 있으며, 프라임 디렉티브는 이전 아날로그 커넥터와 함께 제공하도록 지시하고 있다.
하지만, 일부에서는 프라임 디렉티브가 흐트러지고 있다. 비용 절감을 위해 일부, 특히 중국의 DVD와 STB 장비 제조업체들은 콤포지트 비디오와 콤포넌트 비디오 사이에 소속이 없는 영역에 포함되어 사실상 구식이 되어버린 S-비디오 커넥터를 제거하기 시작했다.
S-비디오 멀티-핀 커넥터는 콤포지트의 간단한 RCA 플러그보다 비용이 높지만, S-비디오는 컴포넌트 비디오와 같은 성능을 제공하지 않는다.
S-비디오 및 컴포넌트 비디오는 완전히 배제하고 콤포지트 비디오와 HDMI 컨텍터 만을 제공하는 마이크로소프트 HD 비디오 단말기가 최근에 출시되면서 프라임 디렉티브에 대한 추가적인 위반이 최근에 부각되고 있다.
한편 애플은 보다 높은 해상도의 비디오 출력을 제공하기 위해 iPod, Touch, iPhone 등에서 콤포넌트 비디오를 지원함으로써 프라임 디렉티브를 충실히 준수하고 있다.
따라서 HDMI가 휴대기기를 위해 콤포넌트 비디오를 완벽하게 대체할지 또는 실제로 대체해야 하는지는 명확하지 않다. HDMI 없이 콤포넌트 비디오를 제공하거나 이미 다른 제품들을 통해 이미 제공되고 있는 HDMI 커넥터를 제공하는 기존 모니터 설치 기반의 존재 여부는 휴대기기에서 콤포넌트 비디오의 지속적인 지원을 선호하게 될 것이며 논쟁의 여지가 있다.
어떠한 경우에도 S-비디오는 "아웃"이 될 것으로 보인다. 아날로그 출력은 여전히 어느 정도 영향력이 있는 프라임 디렉티브와 함께 한동안은 확실히 유지될 것이다.
무선 발신기 또는 로컬 클록 신호와 같은 비디오 대역을 벗어난 상대적으로 높은 주파수 신호가 아날로그에서 디지털로 변환하는 과정에서 비디오 대역에 중첩될 경우에 앨리어싱이 나타난다.
비디오 필터링은 앨리어싱을 생성하는 필요하지 않은 왜곡현상을 제거하거나 ADC 재구성 과정에서 상대적으로 높은 주파수에 복제된 신호로부터 발생하는 잡음들을 제거하는데 사용된다.
이러한 불필요한 신호들은 클록 무아레(clock moire), 이미지 측파대 위글(image sideband wiggle), 간섭 대역 등으로 나타날 수 있다.
비디오 필터는 일반적으로 저대역 능동 필터이며, 주요 컴포넌트는 OP앰프, 커패시터, 레지스터, 인덕터 등이다.
5차 버터워쓰(Butterworth) 필터는 낮은 위상 에러, 높은 안정성, 낮은 부품 수, 효과적인 필터링 특성 등으로 인해 유용한 소비가전용 비디오 필터의 좋은 예가 될 수 있다.
통합 비디오 필터는 일반적으로 채널 당 약 6개 정도(디스크리트 ESD 보호 다이오드는 제외함)의 디스크리트 필터링 콤포넌트들을 대체하기 때문에 매력적이다.
신뢰성 증가와 확실한 사양 등으로 인해 통합 능동 필터는 일반적으로 디스크리트 능동 및 수동 필터보다 일정한 필터링 특성을 제공한다.
IC 필터는 또한 ESD(Electro Static Discharge) 등과 같이 비디오 설계에서 고유하게 나타나는 다른 문제들을 제거할 수 있는 비용과 공간 효율적인 방법이다.
ESD 보호 기능
모바일 기기들은 이동하기 때문에 ESD 이벤트에 보다 많이 노출된다. 통합 비디오 필터는 또한 기능 통합뿐만 아니라 페어차일드의 MicroPak™ MLP, WLSCP(wafer level chip scale packaging) 등과 같은 초소형 패키지 사용을 통해 크기를 줄여준다.
예를 들어, 페어차일드는 1개에서 6개까지의 채널 구성과 SD에서 1080p HD에 이르는 해상도를 제공하는 비디오 필터를 제공하고 있다.
완전 아날로그에서 디지털로 급속하게 변화하고 있는 환경에서 프라임 디렉티브가 여전히 유효한 것은 비디오 장비 시장이 여전히 아날로그 출력을 지원하기 있기 때문이다.
이들 채널의 해상도와 채널 수는 지속될 것이며, 비디오 필터의 넓은 선택 폭은 이러한 요구들을 충족시키기 위해서 IC 공급업체들을 통해 계속해서 제공될 것이다.
물론 에너지 보호활동이 전 세계적인 문제가 되면서 시스템이 에너지 절약을 위해 공급 레일을 낮춤에 따라 새로운 필터는 에너지 스타 요건과 3V 전력공급기를 지원하는 파워-다운 모드를 제공한다.
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