케이블 지식 101: 디스플레이 스트림 압축

디스플레이 스트림 압축(DSC)은 HDMI 및 DisplayPort와 같은 인터페이스를 통해 고해상도 이미지와 비디오를 전송하는 데 점점 더 중요해지고 있는 기술입니다. 디스플레이 해상도가 계속 발전함에 따라 DSC를 사용하면 시각적 품질의 손실이 거의 또는 전혀 없이 데이터를 압축할 수 있어 대역폭 요구 사항이 크게 줄어듭니다. 이를 통해 더 높은 해상도, 더 빠른 재생률 및 차세대 디스플레이 기능을 달성할 수 있습니다.

이 종합 가이드에서는 DSC의 작동 방식에 대한 기본 사항부터 응용 분야, 이점, 과제 및 미래 전망에 이르기까지 DSC에 대해 알아야 할 모든 것을 다룹니다. 뛰어들자!

DSC 기본 사항: 무엇이며 어떻게 작동합니까?

DSC의 장점에 대해 알아보기 전에 DSC가 무엇이고 왜 유용한지에 대한 기초를 구축해 보겠습니다.

DSC의 정의와 원리에 대한 이해

기본적으로 디스플레이 스트림 압축 또는 DSC는 디지털 디스플레이 인터페이스에 특화된 이미지 및 비디오 압축 알고리즘입니다. 이 압축 체계는 압축되지 않은 엄청난 원시 데이터 속도를 처리할 수 없는 대역폭이 제한된 인터페이스를 통해 초고화질 콘텐츠를 전송하기 위해 특별히 설계되었습니다.

DSC 알고리즘은 예측, 공간 상관 관계, 엔트로피 코딩 및 재구성 개념을 활용하여 디스플레이에 특별히 맞춤화된 지능적이고 시각적 무손실 방식으로 데이터 볼륨을 최소화합니다.

최대 압축 밀도를 목표로 하는 JPEG 또는 HEVC와 달리 DSC는 디스플레이의 지각 품질을 우선시합니다. 그 이면의 수학은 복잡해 보일 수 있지만, DSC의 접근 방식을 통해 실현된 가치는 일정보다 몇 년 앞서 차세대 디스플레이 해상도를 가능하게 합니다.

DSC의 데이터 부피 감소 메커니즘

DSC가 제공하는 핵심 이점은 압축되지 않은 이미지를 링크 인터페이스가 지원할 수 있는 크기로 전송할 때 발생하는 원시 대역폭 부하를 줄이는 것입니다.

예를 들어, 60Hz에서 30비트 컬러로 압축되지 않은 8K 디스플레이에는 현재 인터페이스가 제공할 수 없는 거의 100Gbps의 대역폭이 필요합니다. DSC를 사용하면 체감 품질을 완전히 유지하면서 약 20Gbps로 줄일 수 있습니다.

이러한 급격한 대역폭 절약은 렌더링된 디스플레이 콘텐츠에서 일반적으로 발견되는 공간적 및 시간적 중복성을 모두 활용하여 달성됩니다. 각 프레임의 대부분이 예측할 수 있는 이전 프레임의 콘텐츠를 반복하기 때문에 차등 데이터만 전송해야 합니다.

DSC는 픽셀 간 및 프레임 간 상관 관계를 제거하여 차등 엔트로피를 더욱 압축할 수 있습니다. 이렇게 하면 인식에 중요한 엔트로피만 제한된 인터페이스를 통과할 수 있습니다.

DSC가 중요한 이유 주요 장점 및 사용 사례

DSC가 복잡성을 조작하여 고해상도 이미지를 관리 가능한 데이터 속도로 압축하는 방법을 알아보았으니 이제 이것이 왜 중요한지 알아보겠습니다.

높은 재생률, 고해상도 디스플레이 잠금 해제

DSC가 제공하는 가장 간단한 이점은 인터페이스 대역폭 제한을 훨씬 뛰어넘는 고해상도 디스플레이를 사용할 수 있다는 것입니다 .

패널 제작이 계속 발전함에 따라 디스플레이 해상도는 HDMI 및 DP와 같은 데이터 인터페이스가 전달하도록 설계된 양을 훨씬 능가할 수 있습니다. DSC가 향후 발전을 위한 여유를 창출하지 않는다면 인터페이스 재설계를 기다리며 발전이 정체될 것입니다.

예를 들어, DSC 압축은 저렴한 가격의 대량 생산을 가능하게 합니다.8K 60Hz 디스플레이널리 퍼진 8K를 낮은 프레임 속도로 제한하는 대신. 판넬 제조업체는 디스플레이 측에서 유량을 감압할 준비가 된 DSC 릴리프 밸브를 사용하여 한계를 뛰어넘을 수 있습니다.

다중 디스플레이 구성을 실용적으로 만들기

DSC가 빛을 발하는 또 다른 주요 응용 분야는 대규모 시각적 공간에 걸쳐 다중 디스플레이 구성을 단순화 하는 것입니다.

대형 비디오 월, 금융 트레이딩 데스크, 제어실 모니터링 및 디지털 사이니지에는 모두 방대한 데이터를 전송하는 디스플레이 어레이가 필요합니다. DSC를 사용하여 이러한 비디오 월 흐름을 압축함으로써 표준화된 케이블과커넥터

분석을 위해 16K 비디오 월을 원하는 회사를 생각해 보십시오. DSC가 없으면 값비싼 특수 인프라가 필요합니다. DSC는 메인스트림 인터페이스에서 16K 실행 가능성을 실현합니다.

이미지/비디오 품질에 대한 DSC의 이점

압축 없이는 실용적이지 않은 디스플레이 및 구성을 가능하게 하는 것 외에도 DSC는 몇 가지 새로운 디스플레이 기능에 대한 시각적 품질을 적극적으로 개선합니다.

Color Volume 및 Bit Depth 확장

인터페이스 트래픽을 줄이는 DSC의 기능은 더 높은 색상 비트 심도 및 확장된 색 영역과 같은 발전을 위한 헤드룸을 제공합니다.

누락된 색상은 해상도가 ~1080p를 넘을 때 기존 8비트 색상에서 인식할 수 있습니다. DSC는 더 높은 해상도에서 10비트 및 12비트 색상을 위한 공간을 제공하여 색상 밴딩 아티팩트를 방지합니다. 이 확장된 비트 심도는 인코딩 색상 볼륨을 증가시키고 그라데이션 윤곽을 방지합니다.

P3 및 Rec와 같은 넓은 색 영역. 2020년에는 DSC의 이점을 더 높은 비트 심도가 필요합니다. 이를 통해 4K/8K 선명도에서 생생하고 생생한 HDR 이미지를 얻을 수 있습니다.

HDR(High Dynamic Range) 전송 향상

DSC는 기본 색상 품질을 향상시키는 것 외에도 더 나은 HDR 형식 효율성을 통해 다이내믹 레인지를 개선합니다.

HDR에 추가된 휘도 데이터 정밀도는 상당한 인터페이스 트래픽을 생성할 수 있습니다. DSC의 지능형 엔트로피 재분배를 통해 고해상도, 높은 프레임 속도 및 HDR을 완전한 지각 품질로 동시에 결합할 수 있습니다. 압축 없이 HDR을 배포하려면 절충이 필요합니다.

또한 DSC는 대역폭이 제한된 HDMI 2.0b 포트를 통해 HDR 전송을 가능하게 합니다. DSC에 의한 픽셀 단위의 정밀한 압축 해제로 HDR 흐름이 매끄럽게 변환됩니다.HDMI 2.1 시리즈레거시 HDMI 버전까지.

DSC를 사용하도록 설정해야 합니까? 주요 고려 사항

DSC가 최첨단 디스플레이에 도입하는 이점이 분명히 유리해 보이기를 바랍니다. 그러나 모든 신기술과 마찬가지로 평가가 필요한 몇 가지 단점도 있습니다.

대기 시간 오버헤드: DSC 인코딩/디코딩은 전체 이미지 재구성을 버퍼링해야 하므로 약간의 지점 간 대기 시간을 추가합니다. 일부 실시간 애플리케이션의 경우 지연으로 인해 문제가 발생할 수 있습니다.

시각적 아티팩트: 압축 수준이 높으면 데이터 제약 조건을 충족하기 위해 이미지 품질 저하가 발생할 수 있습니다. 그러나 DSC는 이를 피하는 "시각적 무손실" 수준을 목표로 합니다. 보수적인 압축비는 완전한 무결성을 보장하는 데 도움이 됩니다.

호환성 제한 사항: DSC는 재구성을 위해 디스플레이에서 디코더 쪽 하드웨어 지원이 필요합니다. 따라서 압축을 풀 수 없는 레거시 디스플레이 하드웨어는 압축 요구 사항을 우회하는 더 낮은 해상도로 제한됩니다.

대부분의 사용자는 DSC를 사용하도록 설정하면 디스플레이가 최대 성능으로 빛날 수 있도록 바로 성능을 업그레이드할 수 있습니다. 그러나 지연 또는 노후화된 하드웨어 실행에 민감한 틈새 사용 사례는 특정 상황에서 DSC를 선택적으로 사용하지 않도록 설정하는 것이 현명할 수 있습니다.

현재 세대와 미래 전망

이제 DSC의 이점과 사용 고려 사항을 파악했으므로 DSC의 진행 중인 개발을 살펴보겠습니다. 흥미로운 업그레이드는 새로운 개정판과 인터페이스 통합을 통해 DSC의 잠재력을 계속 확장하고 있습니다.

DSC 1.2a 세부 사항 및 기능

현재 세대의 DSC 1.2a 사양은 고해상도 이미지를 배포할 때 환상적인 다양성을 제공합니다. 다음은 간략한 개요입니다.

• 하이 컬러 비트 심도: HDR 휘도를 위한 10비트 및 12비트, 16비트
• 압축비: 최대 3:1 울트라 HD 및 6:1(8K)로 "시각적 무손실" 품질 허용
• 크로마 형식:4:4:4, 4:2:2 및 4:2:0 크로마 하위 샘플링
• 최대 해상도 : 8K 60Hz (단일 케이블 DisplayPort 연결을 통한 HDR 포함)

색상 정밀도, 압축 효율성 및 재구성 성능이 결합되어 놀라운 충실도의 최첨단 디스플레이를 가능하게 합니다. DSC는 해상도가 인터페이스 오버홀 속도보다 빠르게 계속 상승함에 따라 케이블에 이스케이프 밸브를 제공합니다.

DSC 2.0은 무엇을 제공합니까?

DSC 기능을 더욱 확장하기 위해 곧 출시될 DSC 2.0 개정판이 거의 완성 단계에 있으며 곧 출시될 예정입니다. DSC 2.0의 목표는 다음과 같습니다.

• 8K 이상의 훨씬 더 높은 디스플레이 해상도
• 실시간 압축률을 더 극단적인 방향으로 확장
• 버퍼 파이프라인 지연의 지연 시간 페널티 감소
• 스페큘러 하이라이트 및 빠른 모션을 위한 더 나은 HFR 지원 지원

DSC 설계를 발전시킴으로써 지속적인 개선을 통해 이 압축 체계는 지속적으로 발전하는 디스플레이 요구 사항을 충족할 수 있도록 동적으로 확장할 수 있습니다. DSC의 지속적인 개정을 통해 더 많은 디스플레이 이정표가 실현 가능해집니다.

디스플레이 인터페이스의 DSC: DP 및 HDMI 표준

DSC의 유비쿼터스 증가를 이끄는 핵심 요인은 핵심 디스플레이 인터페이스 사양에 직접 채택하는 데 있습니다. DisplayPort 및 HDMI 프로토콜 모두 DSC 압축을 채택하여 간단한 통합이 가능합니다.

DisplayPort의 DSC: 더 높은 해상도 지원

DisplayPort는 시각적 무손실의 이점이 명확해지자 DSC 압축 효율성을 신속하게 통합했습니다. 이러한 시너지 효과는 DP를 통해 이전보다 훨씬 더 높은 해상도와 색상 성능을 가능하게 합니다.

예를 들어, DisplayPort 1.4는 다음을 지원합니다.

• 8K 60Hz HDR(DSC 압축 포함)
• 10K 해상도 지원
• 2020 넓은 색 영역

DSC는 극한의 데이터 수요를 실현 가능한 수준으로 압축함으로써 인터페이스 대역폭 자체가 다른 디스플레이 혁신에 뒤처지는 것을 방지합니다. DP 2.0을 통해 계속 개선될 것으로 기대합니다.

HDMI 2.1의 DSC 압축

DP를 넘어 DSC는 이제 HDMI 2.1 사양에 통합되어 전 세계적으로 사용할 수 있습니다. DSC는 최첨단 DP 장비보다 낮은 해상도를 지원해야 하기 때문에 덜 중요하지만 여전히 주요 HDMI 2.1 업그레이드를 가능하게 합니다.

주요 예로는 압축되지 않은 4K 120Hz HDR 및 8K 60Hz HDR이 있습니다. DSC는 압축 아티팩트 없이 완전한 채도/루마 품질을 보장합니다. 이는 광범위하게 액세스할 수 있는 HDMI 에코시스템을 통해 환상적인 이미지 무결성을 보장합니다.

HDMI DSC 분해는 또한 데이터 속도를 10% 미만으로 제한하여 최신 HDMI 2.1 디스플레이를 구형 HDMI 2.0/1.4 출력에 연결할 수 있도록 합니다.레거시 케이블동적으로 제한합니다.

DSC의 주요 과제 및 제한 사항

첨단 디스플레이로 고화질 비디오를 전송하는 데 있어 많은 장점이 있음에도 불구하고 DSC에는 인식할 가치가 있는 몇 가지 주목할 만한 제한 사항이 있습니다.

대기 시간 추가: DSC는 압축 및 전송 전에 전체 이미지 프레임 버퍼링이 필요하며 10-20ms의 종단 간 지연이 추가됩니다. 이 지연은 대기 시간에 민감한 애플리케이션을 방해할 수 있습니다.

원활한 호환성: DSC 인코더/디코더 회로가 일치해야 합니다. 디코딩 기능이 없는 출력 장치는 시각적 무손실 압축 없이 더 낮은 해상도로 제한됩니다.

알고리즘 오버헤드: 수 Gbps의 시각적 데이터를 과도하게 압축/압축 해제하려면 상당한 처리가 필요합니다. 실리콘 실장 면적, 전력 소모 및 비용 문제는 DSC를 구현할 때 발생합니다.

비트스트림 사양 단편화: 여러 공급업체별 DSC 비트스트림 사양은 상호 운용성을 감소시킵니다. 산업 표준 융합은 도움이 되지만 여전히 주목받는 우려 사항으로 남아 있습니다.

DSC는 인터페이스 제약 조건을 해결하여 기본 파이프 용량을 훨씬 초과하는 콘텐츠 잠재력을 발휘하지만 불완전한 현실 내에서 작동합니다. 대기 시간, 이전 버전과의 호환성 및 교차 통합의 어려움은 지속적인 최적화를 통해 해결해야 합니다.

미래 궤적: DSC는 어디로 향하고 있습니까?

최근의 역사가 지표라면 디스플레이 인터페이스 전반에 걸쳐 DSC 개선 및 채택이 가속화될 것으로 예상해야 합니다. 사용자 요구와 연결 표준 간의 공통점은 향후 다음과 같은 DSC 개선 사항을 나타냅니다.

더 높은 해상도: 스트리밍을 위해 실시간 압축이 필요한 16K 인코딩은 현재 인터페이스에서 구현하기 위해 DSC를 활용해야 합니다.

무선으로의 확장: DSC와 같은 압축 코덱은 케이블이 필요 없는 VR/AR 헤드셋의 무선 프로토콜 목표를 개선하는 데 거의 확실히 중요할 것입니다. 대기 시간 및 패킷 오버헤드 요구가 향상되었습니다.

HDR 가용성: HDR 기본/확장 프로파일의 원활한 DSC 전송은 이전 버전과의 호환성을 통해 액세스를 넓힙니다. 인터페이스에 구애받지 않는 다이나믹 레인지는 큰 매력을 지닙니다.

소비자 교육: 홈 시어터 쇼핑객을 위한 DSC 가치를 명확히 하면 시장 침투가 가속화될 것입니다. HDMI 2.1 및 DSC를 포함한 DisplayPort 로고는 현대적이고 의미 있는 커뮤니케이션을 제공합니다.

위에서 언급한 문제들은 반드시 해결해야 할 문제이지만, DSC는 매우 중요한 고대역폭 궤적을 통해 끊임없이 관련성을 갖게 됩니다. 시간이 지남에 따라 그 중요성이 커질 것으로 예상됩니다.

DSC 활용에 대한 최선의 구현 방법

홈 시어터 애호가와 DSC를 지원하는 디스플레이를 평가하는 전문 고급 사용자 모두에게 모든 이점을 제공하는 데 도움이 되는 사용 지침은 무엇입니까? 다음은 몇 가지 주요 사항입니다.

DSC 세대 비교: AV 장비를 선택할 때 이전 버전보다 DSC 1.2/1.2a 준수를 우선시합니다. 전체 HDR 색상 범위/깊이 처리를 보장합니다.

인터페이스 시너지: HDMI 2.1 그래픽 카드를 HDMI 2.1 디스플레이와 일치시키고 DisplayPort 1.4를 DP 1.4 디스플레이와 일치시켜 이상적인 DSC HFR 동기화를 제공합니다.

해결 규칙: 해상도/새로 고침 빈도 절충은 DSC가 아닌 레거시 장비에서 필요할 수 있습니다. 가능하면 DSC를 통해 시각적 선명도를 높이는 것이 좋습니다.

Content-Aware Activation(내용 인식 활성화): 높은 프레임 속도로 내보내거나 게임을 할 때 DSC를 활성화합니다. 화상 회의 또는 녹음/녹화와 같이 대기 시간에 민감한 경우 DSC를 사용하지 않도록 설정합니다.

서류상으로는 간단하지만 고해상도, 색상 품질, 프레임 속도 및 동적 범위를 동시에 시도하면 복잡성이 발생합니다. DSC에서 사용할 수 있는 요구 사항과 하드웨어 제한 사항의 균형을 신중하게 조정합니다. 가능한 경우 사용 사례별로 DSC의 소프트웨어 전환을 허용하는 장비를 찾습니다.

결론: 디스플레이 경계를 넓히는 데 중요한 DSC

마지막으로, Display Stream Compression은 디스플레이 혁신을 저해하는 인터페이스 대역폭 제한을 극복하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. DSC는 "시각적 무손실" 지능형 최적화를 통해 기본 표준 업그레이드 주기보다 몇 년 앞서 차세대 해상도, 프레임 속도, 색 심도 및 다이내믹 레인지를 가능하게 합니다.

이 가이드의 섹션에서 다룬 바와 같이, DSC 절감은 주류 연결 인프라를 사용하여 높은 픽셀 밀도의 비디오 월 설치를 실용화함으로써 최첨단 TV 세트를 가능하게 하는 것 이상입니다. 이러한 혜택은 가정, 사무실 및 공공 장소 전반에 걸쳐 있습니다.

DSC는 AV 산업의 중심인 DisplayPort 및 HDMI 표준에 빠르게 통합됨으로써 이미 필수적인 것으로 입증되었습니다. 이러한 통합은 새로운 인코더/디코더 칩셋이 주변 생태계에 스며들면서 시간이 지남에 따라 계속 개선될 것입니다. DSC 2.0과 같은 업데이트된 사양을 통해 지속적인 향상을 기대할 수 있습니다.

불완전하고 대기 시간 증가, 이전 버전과의 호환성, 교차 통합 및 채택 촉진 등 여전히 성장통과 싸우고 있지만 미래의 디스플레이 인터페이스 표준에서 DSC의 중심적인 역할은 확실합니다. 극한의 해상도, 색상 및 프레임 속도 데이터를 실제 인터페이스 용량으로 압축하는 핵심 가치는 시간이 지남에 따라 더욱 필수 불가결해질 것입니다.

이 가이드가 디스플레이 스트림 압축에 대한 높은 수준의 이해를 위해 필요한 모든 것을 다루기를 바랍니다. 궁금한 점이 있으면 연락주세요! DSC 덕분에 흥미로운 발전이 이뤄지고 있습니다.

사람들은 또한 묻는다.

디스플레이 스트림 압축이 품질에 영향을 줍니까?

아니요, DSC는 시각적 무손실 압축 형식입니다. 수학적으로는 손실이 크지만, DSC가 활성화된 경우 사람의 눈은 품질 차이를 인식할 수 없습니다.

DisplayPort 1.4 이상은 DSC와 호환됩니까?

예, DisplayPort 1.4는 DSC를 지원하는 첫 번째 세대였으며 이후 HDMI 2.1, USB4 및 Thunderbolt 4와 같은 최신 표준에 채택되었습니다.

디스플레이 스트림 압축은 자동입니까?

예, DSC는 사용자가 모르게 호환되는 장치에서 자동으로 사용하도록 설정할 수 있습니다. 시각적 품질을 손상시키지 않으면서 대역폭을 향상시키는 투명한 기술입니다.

DSC가 사용되고 있는지 어떻게 확인할 수 있습니까?

DSC는 투명하게 작동하기 때문에 사용자가 DSC를 사용하고 있는지 직접 확인할 수 있는 쉬운 방법은 없습니다. 그러나 디스플레이가 매우 높은 해상도와 재생률을 지원할 수 있는 경우 DSC가 사용되고 있을 가능성이 높습니다.