안녕하십니까? KJ입니다.

오늘은 케이블 없이도 풀 HD (1980*1080) 영상 및 5.1채널 서라운드 오디오 신호를 무선으로 전송할 수 있는 기술인 Intel Wireless Display (aka WiDi, 와이다이)에 대해 글을 쓰고자 합니다.

1. 케이블을 이용한 전통적 영상/오디오 신호 전송 방법

<아날로그 (Analog)>

아날로그 영상/오디오 전송의 가장 전통적인 방식 중 하나로 RCA (컴포지트)가 있습니다.
RCA하면 T&G 사업본부 분들 중에는 소름끼치면서 학을 떼는 분이 일부 계신데, Root Cause Analysis가 아니고 RCA 케이블을 처음 창안한 Radio Corporation of America사의 약칭입니다.
3개의 구리선으로 영상, 오디오(좌), 오디오(우)를 전송하는 방식인데요, 과거 VCR (비디오 카세트 레코더) 또는 플레이스테이션2 이전 게임기와 아날로그 TV간 신호 전송에 가장 널리 사용되었습니다.
RCA는 TV 동축 케이블에 비해 화질이 좋고, 좌우 소리 분리가 확실히 되어 스테레오를 만끽할 수 있는 장점이 있었죠.

아날로그 RCA 케이블. 영상(노랑), 왼쪽 오디오(흰색), 오른쪽 오디오(빨강)

컴퓨터 본체와 아날로그 모니터간 영상 신호 전송에는 RGB 케이블(aka D-SUB, VGA)이 주로 쓰였습니다. 지금도 노트북과 프로젝터간 연결에 널리 쓰이고 있죠.
RGB는 Red, Green, Blue의 약칭으로 빛의 3원색을 각각 분리, 전송하여 RCA에 비해 해상도와 화질이 월등히 높아졌습니다.
RGB 케이블을 느슨하게 꼽거나, 일부 핀이 손상되거나 하면 화면이 시뻘겋게, 시퍼렇게, 누렇게 보이는 것은 RGB 3원색 조합에서 일부 신호 전송이 안되기 때문입니다.

PC 업계 최고의 스테디 셀러, RGB (D-SUB)

컴퓨터에만 RGB가 있으란 법은 없죠. AV 장비간 연결에는 컴포넌트 케이블이 등장합니다.
여기서 AV는 Adult Video가 아니라, Audio and Video입니다. 오해하지 마시길…
RCA의 노란색(영상) 케이블을 3개로 분할하여 단자 숫자가 엄청나게 많아지고, AV 장비 후면은 복잡하고 지저분해지며, 기계치는 연결할 엄두도 못낼 수준이 되어 갑니다.
원재료인 구리가 많이 들어가니 비싸기도 비싸집니다.

컴포넌트(Component) 케이블. 기계가 겁나는 분은 보기만 해도 싫죠?

<디지털 (Digital)>

아날로그에는 치명적 단점이 있습니다. 주파수의 길이, 크기, 높이에 손실을 입거나 주변 간섭으로 인해 지터(jitter)가 발생하면 품질이 급격히 저하되며 복구할 수도 없습니다.
디지털은 0, 1 두 가지 신호만 전송되기 때문에 신호에 손실을 입거나 지터가 발생해도 0과 1을 구분할 수만 있다면 원 품질대로 깨끗하게 신호를 복구할 수 있습니다.

아날로그(위)와 디지털(아래) 신호. 신호 손실이나 지터가 발생하면 아날로그는 원 상태로 복구할 수 없지만 디지털은 0과 1만 구분하면 복구할 수 있다.

이 때문에 더 깨끗한 신호 전송, 더욱 긴 신호 전송을 위해 영상/오디오 신호 전송에도 디지털이 적용되었습니다.
D-SUB가 사용되었던 PC 영상 전송에는 DVI (Digital Visual Interface)가 사용되기 시작하였고, 현재 디지털 LCD 모니터를 연결하는 데 가장 광범위하게 쓰이는 인터페이스입니다.

DVI 케이블. RGB에 비해 훨씬 긴 거리를 깨끗하게 전송할 수 있다.

디지털 오디오 신호 전송에는 소니와 필립스가 공동 개발한 S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format)가 가장 보편적으로 사용됩니다.
S/PDIF에는 코엑시얼 케이블 (Coaxial Cable, 동축 케이블)과 옵티컬 케이블 (Optical Cable, 광 케이블), 두 가지 종류가 쓰입니다.

기존 아날로그 케이블도 넓게 보면 모두 동축 케이블의 범주에 들어가지만, 코엑시얼 케이블은 아날로그 신호가 아니고 0과 1의 디지털 신호를 전송한다는 점이 다릅니다.
순도 높은 구리로 만들기 때문에 비싼게 단점이죠.

코엑시얼 케이블. 고품질 디지털 오디오 전송에 쓰인다.

옵티컬 케이블은 굴절률이 큰 물질에서 굴절률이 작은 물질 방향으로 빛이 비스듬하게 진입하면 빛이 통과되지 않고 전반사(100% 반사)되는 물리적 성질을 응용한 신호 전송 케이블입니다.
전기가 아니고 빛을 사용하기에 전송 속도가 매우 빠르고, 신호 간섭이 없으며, 옵티컬 케이블의 재료인 유리나 플라스틱이 구리보다 훨씬 싸기 때문에 가격이 저렴한 장점이 있습니다.
실제로 옵티컬 케이블이 위에 나열한 그 어떤 케이블보다도 저렴합니다.
하지만 심하게 꺾여 내부 광섬유에 금이 가거나 커넥터 표면이 오염되면 수리가 전혀 불가능합니다. 버려야 합니다.

옵티컬 케이블. 딱 봐도 저렴하게 생겼다.

디지털 영상 및 오디오 전송 기술 덕분에 집에서도 영화관 못지않은 고품질의 PC-Fi를 구축할 수 있게 되었습니다.

PC-Fi 관련 기존 Wise on Story 포스트 목록 (하채훈님 기고)

PC-Fi란 무엇인가 (새창)
PC-Fi: 극성이야기 (새창)
PC-Fi: 스피커 배치 (새창)

<간소화 – HDMI>

사람의 눈과 귀는 아날로그만 받아들일 수 있습니다.
PC 본체 (또는 게임 콘솔 등)에서 디지털로 신호를 출력 장치로 전송해봤자, 출력 장치에서 디지털 -> 아날로그 디코딩을 지원하지 않으면 무용지물입니다.
사람들이 눈보다는 귀가 훨씬 둔감하기 때문에 DVI는 디지털 LCD 모니터를 통해 조기에 널리 보급되었지만, S/PDIF를 사용하는 디지털 오디오는 그렇지 못했습니다.
또 다른 이유는 디지털 오디오 신호를 사람이 들을 수 있는 아날로그 소리로 변환해주는 디코더 (Decoder)와 리시버 (Receiver, 디코더에 앰프 기능이 추가된 것)가 수십만원에 이를 정도로 비싸기도 했습니다.
만원짜리 스피커를 들으면서도 쿵쿵쿵 저음만 웅장하게 울려주면 “와 소리 좋다!”하며 감탄하는 막귀에게 수십만원짜리 디코더나 리시버는 사치품에 지나지 않았죠.

기술이 발전하면서 거실에 누구나 놓는 TV마다 디코더 기능이 추가되고, PC 모니터에도 디코더 기능이 추가되기 시작하면서 기존 컴포넌트 케이블이나 DVI + S/PDIF 케이블 연결의 결정적 단점이 드러납니다.
바로 너무 거추장스럽고 복잡하다는 겁니다.

커넥터가 여러 개 있어서 복잡하기도 하고 케이블 크기도 무지하게 큽니다.
특히 DVI 커넥터는 무척이나 비대한데요, 듀얼 DVI 기술이 널리 보급되었음에도 노트북의 외부 디스플레이 단자가 아직도 RGB인 이유는 DVI가 너무 커서 노트북에 넣기 좋지 않기 때문인 것도 있습니다.

이를 해결하기 위해 디지털 영상 전송과 오디오 전송을 얇은 케이블 하나로 해결한 것이 바로 HDMI (High Definition Multimedia Interface)입니다.
HDMI는 케이블이 여태 나온 그 어떤 케이블보다도 심플하고 단자가 작아 얇은 노트북에도 쉽게 탑재될 수 있으면서도, Full HD (1920 * 1080 해상도) 영상 신호와 5.1채널 디지털 오디오 신호를 동시에 전송할 수 있습니다.

HDMI 케이블. 무척이나 작고 심플하다.

HDMI는 현재 PC, 모니터, TV, 게임 콘솔, 프로젝터 등에서 간편한 신호 전송 기술로 널리 이용되고 있습니다.

2. HDMI도 거추장스럽다 – WiDi

이전 인터페이스에 비해 훨씬 간편하고 혁신적인 기술인 HDMI도 한계에 직면합니다.
바로 각종 기기가 너무나 소형화되고 있다 것입니다.

20 mm * 5 mm에 불과한 HDMI의 커넥터 크기도 부담스러울만큼 작은 휴대전화, 태블릿, 울트라북이 쏟아져 나오기 시작합니다.
그래서 나온 규격이 Mini HDMI와 그것보다도 훨씬 더 작은 Micro HDMI인데요, HDMI와 완벽 호환되기는 하지만 전용 케이블이나 전용 젠더가 필요하므로 무척 거추장스러워집니다.
손 안에 잡히는 휴대전화의 영상을 대화면에 뿌려주기 위해 거추장스러운 케이블을 연결하는 것 자체가 부담스러운 시절이 온 것입니다.

각종 모바일 기기에서 랜 포트를 없애고 Wi-Fi를 전용으로 이용하듯, 인텔은 HDMI도 무선 방식으로 연결하는 방법을 창안합니다.
이것이 Wireless Display, 줄여서 WiDi입니다.

WiDi 개념도. 노트북과 디스플레이 장치 사이에 무선으로 HDMI 수준의 영상/오디오 신호를 전송한다.

<PC 쪽 요구사항>

WiDi가 무선이기는 해도 기기에 연결해야 하는 별도의 장치가 필요하다면 역시 거추장스럽기는 마찬가지일텐데요,
이를 피하기 위해 인텔은 자사의 Centrino 무선랜 칩셋에서 WiDi를 지원하도록 설계합니다.
그러면서도 무선랜카드로 WiDi를 이용해도 Wi-Fi 연결의 네트워크 속도는 저하되지 않습니다.
코어 i 시리즈(i3, i5, i7) CPU에, 인텔 HD 그래픽, 인텔 센트리노 무선랜 칩셋, Windows 7 이상을 사용하면 WiDi를 이용할 수 있습니다.

인텔 공식 홈페이지의 WiDi System Requirement

i5, i7 노트북이라도 인텔 무선랜 칩셋을 사용하지 않은 노트북은 WiDi를 사용할 수 없는데요,
예를 들어 Atheros 칩셋을 주로 사용하는 ASUS 노트북 대부분은 WiDi 사용이 불가합니다.

정말 다행인 점은 삼성전자와 LG전자가 WiDi에 깊숙이 관여하여 최근 출시되는 삼성 및 LG 노트북은 대부분 WiDi를 지원한다는 사실입니다.

최근 이포넷 T&G 사업본부에서 구입한 LG 노트북. WiDi 스티커를 볼 수 있다.

가격비교 사이트 다나와(www.danawa.co.kr)의 노트북 사양 표. 해당 기기의 WiDi 지원 여부를 확인할 수 있다.
WiDi를 사용하려면 노트북 구입 전 확인 필수.

<디스플레이쪽 요구사항>

만약 TV나 프로젝터가 WiDi를 기본 지원한다면 WiDi 노트북만 있으면 바로 무선 연결이 가능합니다.
그런데 아쉽게도 아직은 WiDi 기본 지원 디스플레이 장치를 찾아보기 힘듭니다.

하지만 HDMI를 지원하는 디스플레이 장치라면 아무런 제약 없이 WiDi 어댑터를 디스플레이 장치의 HDMI 단자와 연결하기만 하면 WiDi 지원 노트북과 무선으로 연결할 수 있습니다.

가격이 저렴해 가장 많은 사랑을 받고 있는 D-Link의 WiDi 어댑터 DHD-131. 이 어댑터를 프로젝터나 TV에 HDMI 케이블로 연결하면 된다.

<WiDi 연결>

WiDi 노트북에서 WiDi 프로그램을 구동하면 WiDi 어댑터의 목록이 뜨는데, 여기서 연결할 어댑터를 선택하고 어댑터가 연결된 디스플레이 화면에 표시된 4자리 코드를 노트북에 입력하기만 하면 연결됩니다.
노트북과 디스플레이가 무선 연결되면, 케이블로 연결한 것과 똑같이 화면 복제, 확장 등을 모두 지원합니다.

디스플레이 화면에 표시된 4자리 코드. 이 코드를 노트북에 입력하기만 하면 연결된다.
이미지 출처: http://cafe.daum.net/HTOH/QPcO/65?docid=18Pnq|QPcO|65|20120531163643&q=widi

3. WiDi의 효용성 및 개선해야 할 점

각종 기기는 점점 더 얇아지고 가벼워지고 작아지고 있습니다. 더 이상 유선 포트가 자리할 곳이 사라진다는 말입니다.
그리고 유선은 폼이 나지도 않습니다.
만약 MS 서피스 같은 태블릿을 들고 화면을 시연하면서 무언가 설명하려 하는데, HDMI 케이블 죽 늘어뜨리면 보기에도 안좋은 뿐더러 행동 반경에도 제약을 받죠.
무선 디스플레이를 사용하면 태블릿의 화면을 디스플레이에 뿌려줄 때 선이 없어 거추장스럽지도 않고, 여러 기기간에 화면을 전환할 때 선을 뽑고 꼽고 할 필요가 없습니다.
그리고 “폼나는 것”, “고급스러워 보이는 것”은 인간에게 없어서는 안될 가장 중요한 요소이기도 합니다.

Apple사도 Apple의 무선 장비에서 Apple TV로 화면을 복제할 수 있는 AirPlay를 선보였는데, 이와 비교했을 때 WiDi가 범용성 및 실용성 면에서 훨씬 좋습니다.

WiDi의 장점 및 구축시 효용성은 다음과 같습니다.

1. 유선 연결이 필요 없으므로 간편하고 폼이 난다.
2. 단일 칩을 사용하지만 WiDi를 연결해도 Wi-Fi 속도가 떨어지지 않는다.
3. 설치가 간편하다.
4. 지원 PC 및 기본 내장 디스플레이 장치가 보급되면 언제 어디서나 원하는 대로 디스플레이에 연결할 수 있다.

하지만 WiDi에도 단점은 존재합니다. 이 점은 꼭 개선해야 WiDi가 널리 보급될 수 있을 겁니다.

1. 현재 인텔 무선랜 칩셋만 지원한다.  Broadcom, Atheros, Realtek 등 타사 장비에도 사용할 수 있도록 기술을 개방해야 한다.
2. USB나 확장슬롯 방식의 WiDi 지원 무선랜카드가 없어 데스크톱에서는 사용이 불가하다. 데스크톱 또는 WiDi 미지원 노트북에서도 사용할 수 있도록 WiDi를 지원하는 USB 방식의 동글이나 무선랜카드를 개발, 시판할 필요가 있다. 
3. 250ms (0.25초)의 지연시간이 있다. 지연시간을 더욱 낮춰야 한다.

아직 WiDi는 보편화되고 무르익은 기술이 아니기 때문에 위와 같은 한계와 단점이 존재하지만
간편함과 깔끔함, 세련된 이미지를 추구하는 회의실이나 거추장스러운 선을 없애고픈 가정 어디에서나 충분히 매력적인 기술입니다.
기존 유선 HDMI 연결 환경에서 업그레이드시, 추가 비용이 크게 드는 것도 아니기 때문에 당장 적용해도 큰 부담이나 무리가 없다고 생각됩니다.

8월 중순, 사무실을 옮기는 이포넷에서 WiDi 환경을 적용한 세련된 회의실을 꾸밀 예정입니다.
(시원스레 결정을 내려주신 이수정 사장님 감사합니다!)
사무실을 옮기면 회의실에서 WiDi를 사용한 사진과 동영상으로 사용기를 다시 한번 포스팅하도록 하겠습니다.

Posted by Kyoung-Jun Min