컴퓨터, 태블릿, 휴대폰 및 기타 장치에서 USB 케이블을 사용하여 동영상을 재생할 수 있습니다. 하지만 이러한 비디오 데이터가 이러한 케이블과 커넥터를 통해 어떻게 전송되는지 궁금한 적이 있으신가요? 시중에 나와 있는 수많은 USB 비디오 전송 표준이 이를 가능하게 하지만, USB 비디오 전송은 어떻게 다르며 어떤 것을 사용해야 할까요?
USB 비디오 표준 설명
수많은 USB 표준이 있으며, 각 표준은 서로 다른 사양으로 비디오를 전송합니다.
USB 2.0
이미지 크레디트: Johannes Kalliauer/ 위키미디어 커먼즈
USB 2.0은 2000년에 출시되었으며 480Mbps 전송 속도, 500mA의 충전 전력, 최대 1080p의 비디오 해상도를 지원합니다. 반면, 이전 버전인 USB 1.0과 1.1은 각각 1.5Mbps와 12Mbps로 어려움을 겪었습니다.
USB 2.0으로 얻을 수 있는 비디오 품질은 스트리밍 장치의 성능에 따라 크게 달라집니다. 예를 들어, USB 2.0을 지원하는 일반 웹캠을 사용하는 경우 480p 해상도보다 나은 스트리밍을 할 수 없을 것입니다. 반면, USB 2.0을 지원하는 외장 하드 드라이브에서 동영상을 재생하면 최대 압축된 1080p 동영상 화질까지 얻을 수 있습니다. 하지만 최신 표준에 비해 다소 느린 480Mbps에서 부드러운 동영상 재생을 기대하지는 마세요.
또한 이전 버전과 호환되므로 프린터, 마우스, 키보드 등과 같은 USB 1.0 및 1.1 지원 장치를 USB 2.0 포트에 연결할 수 있습니다.
USB 3.0, USB 3.1 및 USB 3.2
“슈퍼스피드 USB”라고 불리는 USB 3.0은 최대 5Gbps의 전송 속도와 1080p 비디오 해상도(기본)를 지원하는 2008년 도입되었습니다. 그러나 더 높은 해상도를 원한다면 HDMI, DisplayPort 또는 Thunderbolt와 같은 다른 비디오 출력 옵션을 사용해야 합니다. 프린터나 외장 하드 드라이브와 같이 전력을 많이 소비하는 장치에 5V에서 최대 900mA를 공급할 수 있으며, USB 2.0과 마찬가지로 이전 버전과도 호환됩니다.
참고: 일부 구형 USB 장치는 3.0 포트와 호환되지 않아 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 하지만 최신 장치를 주로 사용한다면 이러한 호환성 문제를 겪지 않으셔도 됩니다.
혼란을 없애기 위해 USB 3.0은 USB 3.1이 출시된 후 USB 3.1 Gen 1로 이름이 변경되었습니다.
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2013년에 출시되어 “SuperSpeed USB Plus”라는 태그가 붙은 기본 USB 3.1(현재는 USB 3.2 Gen 2라고 함)은 최대 10Gbps의 단일 레인 대역폭을 제공합니다. 동일한 물리적 케이블을 통해 두 개의 독립적인 데이터 스트림을 전송할 수 있습니다. 사용 중인 장치와 디스플레이의 성능에 따라 최대 4K 이상의 해상도를 지원합니다. 또한 최대 100W의 전력을 공급하여 지원되는 장치를 더 빠르고 효율적으로 충전할 수 있습니다.
마지막으로 2017년에 출시된 네이티브 USB 3.2는 10Gbps의 두 레인을 동시에 사용하며, USB-C 커넥터를 통해 최대 20Gbps의 전송 속도(USB-C와 USB 3.x는 다름), 60Hz에서 최대 4K의 비디오 해상도, 8K 비디오 지원을 제공합니다. 또한 지원되는 장치에 최대 100W의 전력을 공급할 수 있습니다. 이제 USB 3.2에는
⭐ USB 3.2 Gen 1×1(이전의 USB 3.1 Gen 1)의 네 가지 변형이 있습니다: 한 레인에서 최대 5Gbps의 데이터 전송 속도를 지원하며 microUSB, USB-A 및 USB-C를 통해 1080p 비디오 해상도를 지원합니다.
⭐ USB 3.2 Gen 1×2: 2개의 레인에서 최대 데이터 전송 속도 10Gbps, USB-C에서만 1080p+ 비디오 해상도 지원.
⭐ USB 3.2 Gen 2×1(이전 USB 3.1 Gen 2): 한 레인을 통해 최대 10Gbps의 데이터 전송 속도를 지원하며 microUSB, USB-A 및 USB-C를 통해 4K 이상의 해상도를 지원합니다.
⭐ USB 3.2 Gen 2×2: 두 레인을 통한 최대 데이터 전송 속도 20Gbps, 최대 8K 해상도 지원, USB-C에서만 여러 개의 고해상도 비디오 스트림을 동시에 처리할 수 있습니다.
모든 USB 3.2 세대는 USB 2.0과 역호환됩니다.
USB 4.0
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2019년에 출시된 USB 4.0은 최대 40Gbps의 데이터 대역폭, DisplayPort 2.0(60Hz에서 8K 비디오 해상도) 지원, 양쪽 끝의 USB-C 커넥터를 갖추고 있습니다. 이전 버전과 마찬가지로 USB 2.0 포트 이상의 장치와 역호환되며, USB 4.0 케이블을 사용하여 프린터, 외장 저장 장치 및 기타 주변기기를 연결할 수 있습니다. 하지만 USB 4.0 포트가 있는 장치는 소수에 불과합니다.
2022년 10월에 출시된 최신 버전인 USB 4.0 버전 2.0은 전송 속도가 양방향으로 80Gbps로 향상되었습니다. 또한 이 버전은 기본 모델의 다른 기능을 유지하면서 단방향으로 120Gbps로 데이터를 전송할 수 있습니다. 또한 USB 4는 60Hz에서 여러 대의 4K 디스플레이 또는 60Hz에서 단일 8K 디스플레이를 지원할 수 있습니다.
USB 커넥터 및 비디오 표준 설명
시청할 수 있는 비디오 유형에 차이를 만드는 것은 USB 표준뿐만이 아닙니다. 케이블 끝에 있는 USB 커넥터의 유형도 USB를 통해 시청할 수 있는 비디오에 차이를 만듭니다.
USB-A, USB-B 및 Micro-USB
1996년부터 USB-A는 주변 장치를 호스트 장치에 연결하는 데 가장 널리 사용되는 레거시 커넥터 중 하나였습니다. 이 커넥터는 4개의 핀이 있는 직사각형 커넥터로, 주변 장치의 비디오 디스플레이를 본질적으로 지원하지 않습니다. USB-A를 통해 다른 장치에서 비디오를 스트리밍하려면 다음을 수행해야 합니다. USB-A 포트가 있는 일반적인 장치로는 미디어 플레이어, 컴퓨터(데스크톱 또는 노트북), 게임 콘솔 등이 있습니다.
반면에 직사각형 커넥터와 다양한 핀이 있는 USB-B는 지원 범위가 넓지는 않지만 프린터와 같은 장치를 연결할 때 훨씬 더 다양하게 사용할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 사용되는 USB 포트에 따라 데이터 전송에 사용되므로 최신 장치에서 비디오 디스플레이를 지원하도록 설계되지 않았습니다.
5개의 핀이 있는 마이크로 USB는 USB-A보다 훨씬 작고 컴팩트하며 구형 휴대폰에 널리 사용됩니다. 올바른 어댑터를 사용하면 최대 480Mbps 및 1080p 비디오 해상도를 지원할 수 있습니다.
USB-C
USB Type-C는 24개의 핀이 있는 얇고 작은 USB 커넥터로, 플러그 끝이 타원형이며 오른쪽이 위로 향하지 않아 어떤 방향으로도 콘센트에 꽂을 수 있습니다.
2014년 8월에 시장에 출시된 USB-C는 USB 2.0 포트 이상의 표준과 호환됩니다. USB-C 케이블과 커넥터는 데이터와 비디오를 10Gbps의 속도로 전송하고 4K 및 8K 비디오 해상도를 지원하며 최대 100와트까지 장치에 전원을 공급할 수 있습니다. USB Type-C 포트는 DisplayPort와 같은 대체 모드를 통해 비디오 디스플레이를 지원할 수 있지만, 모든 포트가 비디오 출력을 지원하는 것은 아닙니다.
표준 USB Type-C 케이블은 양쪽 끝에 대칭형 커넥터가 있지만, Type-A 포트를 통해 비디오 또는 데이터를 전송하거나 Type-C 장치에 전원을 공급하기 위한 Type-C to Type-A 커넥터도 있습니다. 현재 시중에 나와 있는 대부분의 Android 스마트폰은 전원과 데이터 전송 모두에 USB Type C를 사용합니다. 연결 및 충전에 Type-C USB를 사용하는 기타 장치로는 크롬북, 노트북, Apple MacBook, 스마트워치, 헤드폰, 이어버드 등이 있습니다.
디스플레이포트
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2006년 5월에 출시된 디스플레이포트는 주로 PC와 같은 디스플레이 장치를 비디오 소스에 연결하고 오디오와 같은 기타 데이터 형식을 전달하기 위해 설계된 디지털 비디오 및 오디오 인터페이스입니다. 실제로 위에서 언급한 모든 USB 표준보다 더 빠른 속도로 더 많은 전력을 전달할 수 있습니다.
디스플레이 포트는 표준 디스플레이 포트 버전 또는 더 작은 미니 디스플레이 포트로 제공되는 고유 커넥터로 최대 50피트까지 연장되는 특수한 얇은 케이블이 있습니다. 모바일 장치, TV, 노트북, PC용 고성능 그래픽 카드, 노트북, 프로젝터 등과 같은 하드웨어에서 해당 포트를 찾을 수 있습니다.
디스플레이포트의 비디오 출력은 디스플레이포트 알트 모드라는 USB-C 커넥터에서 가능합니다. 또한 썬더볼트, VGA(비디오 그래픽 어레이) 및 DVI(디지털 비주얼 인터페이스)를 지원할 수 있습니다. 그러나 HDMI 및 USB 4.0 케이블에서 프로젝트 비디오를 사용하려면 어댑터가 필요합니다.
DisplayPort 1.0-1.1a는 다양한 주파수에서 다양한 비디오 해상도로 최대 10.8Gbps의 대역폭에 도달할 수 있습니다. DisplayPort 1.2는 120Hz에서 최대 4K 비디오를 지원하는 21.6Gbps의 최대 대역폭에 도달할 수 있으며, 최대 대역폭이 32.4Gbps인 DisplayPort 1.4는 60Hz에서 8K 비디오를 지원할 수 있습니다. 그러나 최신 버전인 DisplayPort 2.0은 4개 레인에 걸쳐 77.37Gbps의 전송 속도를 지원하며 60Hz에서 8K 및 16K 비디오 해상도를 지원합니다.
썬더볼트
썬더볼트는 다양한 외부 주변기기 및 장치를 컴퓨터에 연결하여 데이터를 전송할 수 있도록 도와주는 하드웨어 인터페이스입니다. 양방향이며 오디오 및 비디오 데이터를 동시에 수신하고 전송할 수 있습니다.
썬더볼트에는 네 가지 버전이 있습니다: 업그레이드에 따라 1, 2, 3, 4 버전이 있습니다. 예를 들어 Thunderbolt 3에는 대역폭이 40Gbps인 USB-C 커넥터가 있으며 최대 100W의 전력을 공급할 수 있습니다. 4K 모니터는 한 대만 지원할 수 있으며 USB Thunderbolt 4와도 호환되며 Thunderbolt 3의 대역폭과 40Gbps 전송 속도를 유지하며 두 대의 4K 비디오 해상도 디스플레이 모니터 또는 한 대의 8K 디스플레이를 지원할 수 있습니다.
Thunderbolt는 Apple MacBook Pro, VR 헤드셋, 키보드, PC와 같은 장치와 호환됩니다. 또한 태블릿, iPhone, iPad(iPad Pro 포함), 인텔 기반 Windows 노트북, 외장 하드 드라이브, 일부 데스크톱 및 기타 USB-C 충전 지원 장치를 충전할 수 있습니다.
USB 표준 프로토콜은 추적하기 어렵다
USB 표준은 비디오 전송과 같은 데이터 전송의 새로운 시대를 열었습니다. 기존 시스템의 지속적인 업그레이드를 눈치 채셨을 것입니다. USB 4 및 USB 4 버전 2.0은 USB 프로토콜 표준의 최신 버전입니다. USB 4 버전 2.0은 최대 80~120Gbps의 속도로 데이터를 전송할 수 있으며, 조만간 이 버전이 더 흥미로운 버전으로 대체될 것입니다.