[Tech] 프로젝션 맵핑(3) 해상도와 인터페이스

[Tech] 프로젝션 맵핑(3) 해상도와 인터페이스

[Tech] 프로젝션 맵핑(3) 해상도와 인터페이스

프로젝션 맵핑에 대해서 공부를 하다보면 조명에서 사용하지 않는 새로운 용어를 많이 접하게 됩니다. 네트워크 시스템에서 IT 관련 용어를 많이 사용했다면 프로젝션 맵핑에서는 아무래도 영상관련 용어를 많이 접하게 됩니다. 모든 용어를 다 언급하기는 힘들겠지만 가장 기본이 되는 디스플레이의 해상도와 인터페이스에 대해서 알아보고 시작할까요?

 

해상도   

해상도는 디스플레이 장치에서 화면을 이루는 면이 몇 개의 픽셀로 이루어져 있는가를 나타내는 것이다. 픽셀(Pixel)은 ‘Picture Element’의 줄임말로 ‘화소’라고 부릅니다. 컴퓨터, TV나 모바일 기기 화면의 이미지를 구성하는 최소단위입니다. 디지털 이미지를 크게 확대해보면 사각형의 이미지가 모여서 만들어진 것을 볼 수 있습니다. 이 작은 사각형이 바로 픽셀이고 픽셀의 수가 많을수록 정교하고 매끄러운 이미지 표현이 가능합니다. 픽셀은 우리 눈에는 하나의 점으로 보이지만 R,G,B로 구성된 더 작은 서브픽셀로 구성되어 있습니다. 각 서브필셀을 통과하는 빛의 양에 따라 색이 만들어지고 이미지를 표현하게 됩니다.

픽셀 [출처 : 삼성디스플레이 블로그]

 

디스플레이의 화질을 말하는 해상도는 한 화면의 픽셀이 몇개나 되는지를 의미하고 보통 가로와 세로의 픽셀수를 곱한 형태로 표현합니다. 기술의 발전에 따라 4:3 비율의 640 x 480 해상도을 지원하던 SD방식이 16:9 화면비율의 1280 x 720 해상도의 HD로 발전했습니다. 최근에는 HD보다 2배이상의 화질을 구현하는 풀HD(1920 x 1080)과 4K라고도 부르는 UHD(3080 x 2160) 해상도까지 지원하고 있습니다.

TV 해상도 비교 [출처 : 삼성디스플레이 블로그]

 

픽셀 수가 많아도 디스플레이의 사이즈에 따라서 표현할 수 있는 이미지의 디테일이 달라지게 됩니다. 특히 프로젝터는 정해진 물리적인 사이즈가 없기 떄문에 해상도를 어디까지 지원하느냐 장비의 퀄리티를 정하는 중요한 척도가 됩니다. 또한 일반적으로 TV에서 사용하는 해상도외에도 다양한 디스플레이의 종류에 따라 해상도를 사용하게 됩니다. 프로젝트에서도 WXGA, SXGA, UXGA와 같은 용어를 사용하고 최근에는 16:10 비율의 1920 x 1200 해상도의 WUXGA나 2560x 1600 해상도를 지원하는 WQXGA와 같은 방식을 많이 사용하고 있습니다.

디스플레이 해상도

 

디스플레이 인터페이스

디스플레이에 영상을 전달하기 위해서 여러가지 종류의 인터페이스를 사용하고 있습니다. 현장에서 인터페이스 즉 컨텍터가 맞지 않거나 호환이 되지 않아 문제가 되는 경우가 많습니다. 컴포지터나 S-Video와 같은 아날로그 방식은 고화질 미디어 신호를 제대로 전달할 수 없어 지금은 거의 사용하지 않습니다. 같은 아날로그 방식으로 컴포넌트나 D-Sub와 같은 방식은 HD급 영상을 전달 할 수 있지만 노이즈나 케이블과 같은 아날로그 특유의 문제점을 해결할 수가 없었습니다.

아날로그 인터페이스

 

디지털 방식으로 나온 처음 나온 인터페이스가 DVI(Digital Visual Interface)입니다. 디지털 방식은 외부 요소의 영향을 거의 받지 않고 한번에 많은 데이터를 전달할 수 있어 고품질의 영상에 적합합니다. 하지만 DVI는 PC관련 업체들이 주축이 되어 개발되어 영상 신호만 전달하는 인터페이스로 일반 AV 기기에 적용하기 부적한 면이 있습니다. 이런 어려움을 해결해 준 방식이 지금도 많이 사용되고 있는 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 인터페이스입니다. HDMI는 영상과 음향 신호를 하나의 케이블로 동시에 전달하는 방식으로 AV 가전 업체들이 주축이 되어 공동 개발하였습니다. 디지털 TV는 물론이고 PC, DVD, 블루레이, 비디오 게임기, 멀티미디어 재생기 등 다양한 기기에 적용되고 있습니다. 가장 최근에 확정된 최신 버전인 HDMI 2.1에서는 10K인 10240 x 4320 해상도까지 지원한다고 하니 앞으로도 당분간은 가장 널리 사용되는 인터페이스가 될 것 같습니다.

 

HDMI의 사용이 활성화되면서 PC관련 업체들은 라이센스 비용을 지불하기 부담스러워 새로운 인터페이스를 개발하게 됩니다. ‘디스플레이 포트’ 약칭으로 DP라는 인터페이스 입니다. 컴퓨터 관련 디스플레이에 주로 사용하는 용도로 영상과 음성 신호를 동시에 전달하는 HDMI와 유사한 방식입니다. 하지만 PC 디스플레이에 특화되어 다중 모니터 출력에 관련된 기능이 뛰어나고 별도의 라이센스 비용없이 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. 아직 HDMI에 비해 시장 점유율이 낮지만 PC관련 업체를 중심으로 발전할 것으로 예상됩니다.

DisplayPort

 

이런 디지털 인터페이스 앞에 HDBaseT라는 새로운 기술이 등장했습니다. 표준 이더넷 커넥터와 케이블을 사용해서 이론적으로 비디오와 오디오는 물론이고 데이터까지 전송할 수 있고 POE(Power over Ethernet)을 통해서 100W의 전력도 전달할 수 있는 기술입니다. 가장 큰 장점이라면 주변에서 쉽게 볼 수 있고 설치되어있는 이더넷 케이블을 사용할 수 있다는 것입니다. 하지만 일반적인 표준 네트워크 스위치를 사용하는 것이 아니라 HDBaseT 전용 스위치를 사용해야 해서 대규모 시스템을 구축할 경우 네트워크 비용이 증가하게 됩니다. 하지만 세계적인 가전 3사인 LG,삼성, 소니픽쳐스가 같이 참여해서 개발하고 있다고 하니 조만간 새로운 표준으로 자리잡을 수있을것 같네요.

HDBaseT

 

방송장비에서 주로 사용하는 영상 인터페이스는 SDI(Serial Digital Interface)입니다. SMPTE가 표준화한 비디오 인터페이스로 현재는 HD-SDI를 사용하고 720p나 1080i를 기본 포맷으로 사용했지만 UHD이상 늘어가는 영상 해상도와 프레임 레이트를 지원하기 위해서 3G-SDI, 6G-SDI, 12G-SDI, 24G-SDI와 같은 새로운 포맷이 개발되고 있습니다.

SDI(Serial Digital Interface)

 

대표적으로 많이 사용되는 인터페이스만 언급해도 이렇게 다양한 종류가 있습니다. 최근에는 IP를 기반으로 VOIP(Video over IP)방식도 많이 사용하고 있습니다.

VOIP(Video over IP)

 

지금까지 포로젝션 맵핑에 대한 여러가지를 알아보았습니다. 물론 이런 기본적인 지식으로 프로젝션 맵핑을 시도하기는 턱없이 부족합니다. 여건이 가능하다면 전문적인 지식을 가진 경험자의 도움을 받는 것이 가장 좋습니다. 앞으로도 기회가 된다면 프로잭션 맵핑에 대한 새로운 장비나 기술에 대해서 다루어보겠습니다.