기획·칼럼

고품질 영상·음향 위해 AI가 TV 속으로~

[AI 돋보기] CES 2021을 통해 전망하는 TV 산업의 미래

텔레비전(TV)은 우리에게 가장 친숙한 가전기기 중 하나다. 무려 90년간 인류와 함께했다. 현재 컴퓨터, 스마트폰 등 스마트 기기에 밀렸지만, TV는 계속 발전하고 있고 팔리고 있다. 시장 조사 전문 기관 ‘옴디아(Omdia)’는 2020년 TV 판매량이 2억 2383만대로 추정했다. 전년보다 100만 대가 더 팔린 셈이다.

TV 수요가 계속 유지됨에 따라 TV는 계속 발전할 수밖에 없다. 브라운관 TV, 디스플레이패널(PDP) TV 그리고 액정디스플레이(LCD)를 거쳐서 유기발광다이오드(OLED) TV로 발전하고 있다.

OLED 특징은 유기물을 이용해 자체적으로 빛을 내어 영상을 송출하게 하는 것이다. 이는 백라이트(Backlight)와 크리스털을 필요 없게 해 더 얇은 디스플레이를 구현할 수 있게 한다. 참고로 기존 TV는 백라이트에서 빛을 송출해 크리스털에서 영상을 송출하는 방식이다.

그뿐만 아니라, 그래핀 기술과 결합해 구부릴 수 있는 롤러블 TV를 만들 수 있다. 기존 TV는 백라이트 때문에 구부리면 백라이트 송출의 왜곡 현상이 일어나고 크리스털까지 깨진다. 그러므로 기존 TV에서는 롤러블 TV를 구현할 수 없다.

현재 TV 산업은 OLED를 맞이해 새롭게 발전하고 있다. 물론 TV의 발전은 OLED에서 끝이 아니다. 어떻게 발전해나갈까?

CES 2021을 통해 엿보는 TV 산업의 발전 방향

국제전자박람회(CES)에서 TV 발전 방향을 유추할 수 있다. CES는 세계 최대 정보기술(IT) 행사로 유명한데, 시작은 가전 전시회에서 시작했다. 그러므로 CES는 각종 가전기기의 미래 발전 방향을 가장 잘 확인할 수 있는 공간이다.

이번 CES 2021에서는 레이저 TV가 새롭게 주목받았다. 레이저 TV는 레이저를 벽면에 쏘아 영상을 송출하는 방식이다. 장점은 휴대 가능하고 선명한 화질을 구현할 수 있는 점이다. CES 2021에서 하이센스는 레이저 TV 시대를 예고했다.

하이센스의 레이저 TV ⓒ위키미디아

두 번째는 롤러블(Rollable) TV의 등장이다. 롤러블 TV는 OLED와 그래핀 기술을 활용해 종이처럼 말아 접을 수 있는 TV이다. 이로 인해 활용성이 큰 장점이 있다. 롤러블 TV는 접을 수 있기 때문에 집안 커튼으로도 활용할 수 있다. 커튼처럼 접었다가 펼 수 있는 셈이다. 그뿐만 아니라 자동차 내부와 항공기 내에 롤러블 TV를 설치해 사용자가 보고 싶을 때 롤러블 TV를 돌돌 열어서 시청할 수 있다. LG전자는 CES 2021에서 롤러블 TV를 강조하면서 제품 출시를 예고했다.

마지막으로는 인공지능(AI) 활용이다. AI 시대라고 할 정도로 AI가 거의 모든 산업에 적용되고 있다. TV 산업 또한 예외가 아니다. CES 2021에 참가한 거의 모든 TV 생산 기업들이 AI 활용을 강조했다.

AI 활용으로 고화질 영상과 고품질 음량 구현

삼성전자는 AI를 활용해 저화질 콘텐츠도 고화질로 바꿔주는 기술을 선보였다. 삼성전자는 자체 기술인 네오퀀텀프로세서(Neo Quantum Processor) 기술을 선보였는데, 16개 신경망의 AI 알고리즘을 활용해 4K에서 8K 수준의 고화질 영상으로 변경해 주는 것이 특징이다.

그 외에도 AI 기술을 활용해 입력되는 영상을 분석해 입체감을 살릴 수 있게 했다. 음량에도 AI 기술을 적용했다. 영상 속 사물의 움직임을 분석하고 이에 맞는 음량을 제공하는 기능을 제공하는 기술을 선보였다. 그리고 주변의 소음 정도와 공간을 분석해 시청자 맞춤형 음량을 제공하는 기술도 선보였다. 끝으로 TV 사운드와 스피커 사운드를 맞춰서 시청자에게 최적의 음질을 제공하는 기술까지 선보이기도 했다.

삼성전자의 AI TV 소개 화면 ⓒ삼성전자뉴스룸

LG는 CES 2021에서 OLED 에보(OLED  evo)라는 TV 제품을 선보였다. 고품질 영상 제공을 위해 새로운 디스플레이 패널 기술을 적용했을 뿐만 아니라 AI도 적용했다고 밝혔다. 알파9가 이러한 AI 기술에 해당하는데, CES 2021에서는 100만 개 이상의 영상 데이터 학습과 1700만 개의 음량 데이터 학습에 기반한 4세대형 알파9를 선보였다.

알파9는 LG에서 개발한 AI 기반 고품질 영상 구현 기술이다. 알파9는 영상의 화질을 스스로 분석해 노이즈를 제거해 선명한 화질을 제공한다. 그리고 사물, 배경, 인물 등을 분석해 최적의 명암비와 채도를 제공한다. 가령 인물의 피부톤과 표정을 자연스럽게 표현해 준다.

그 밖에도 영상의 작은 세밀한 부분까지 분석하는 ‘다이내믹 톤 매핑(Daynamic Tone mapping)’을 통해 세밀한 영상을 제공한다. 그리고 삼성처럼 고화질로 바꿔주는 기술도 선보였을 뿐만 아니라 주변 환경에 맞게 영상의 밝기도 조정할 수 있는 기술을 소개했다.

이와 더불어 음성에도 알파9를 적용했는데, 2채널 음원을 5.1채널로 변환해 주는 기능뿐만 아니라 주변 환경에 맞게 음량을 제공하는 기술이다.

소니의 경우에는 시청자에게 최적화된 화질과 음량 제공에 AI를 사용했다고 강조했다. 소니는 세계 최초로 자사 TV에 확장 현실(XR, eXtented Reality) 기술을 반영했다고 밝혔다. 참고로 XR는 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등을 포함하는 개념적 용어이다.

소니는 XR을 몰입형 형태로 구현했다고 밝혔는데, 시청자가 몰입하기에 최적의 화질과 음량을 제공한다고 강조했다. 기존 TV에서는 개별 요소를 분석해 화질을 개선했다면, 소니의 XR TV는 시청자가 인지할 초점을 이해하고 사람의 뇌처럼 여러 요소를 분석해 적의 영상 화질을 제공한다.

음량에도 XR을 접목했다. XR TV는 영상 속의 소리 위치를 파악해 위치별로 음량 크기를 다르게 표현한다. 이는 시청자에게 입체감을 주어 TV에 더욱더 몰입하게 한다.

하이센스(Hisense)는 ‘스크린의 사람(People of Scree)’을 내세우면서 몰입감 있는 화질과 음량의 중요성을 강조했다. 이를 위해 하이센스는 몰입감을 높일 수 있는 여러 기술을 CES 2021에서 소개했다. 그중 ‘칩이 만드는 미래(a Chip Driven Future)’를 언급하면서, 하이센스에도 화질과 음량을 위해 AI 기술을 적용할 계획이라고 밝혔다. 하이센스는 시스템온칩(SOC)에 AI를 적용한 AISOC를 개발했는데, 화질을 위한 ‘AI 비전 SOC칩과 음량’을 위한 ‘AISOC 지능형 음성 칩’이 이에 해당한다,

이처럼 TV는 AI 시대를 맞이함에 따라 고화질 영상 제공에 있어서도 AI를 탑재하기 시작하고 있다. 결국 TV 산업에서도 AI 기술력이 중요한 경쟁요소로 자리 잡을 것으로 보인다.

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