삼성전자는 2020년형 QLED 8K를 통해 ‘듣는 경험’을 한 차원 끌어 올렸다. 인공지능을 입혀 새롭게 구현한 ‘AI 퀀텀 사운드’로 영상의 움직임을 따라가는 △무빙 사운드+, 사용자 주변 시청 환경을 읽는 △액티브 보이스, 사운드바와 함께 입체 음향을 완성하는 △Q 심포니를 구현해낸 것. 오랫동안 쌓아 올린 경험과 역량을 바탕으로 ‘소리의 혁신’을 이뤄낸 삼성전자 영상디스플레이사업부 사운드 개발진이 그간의 여정을 풀어냈다.

▲왼쪽부터 2020년형 QLED 8K 사운드 개발을 담당한 삼성전자 영상디스플레이사업부 사운드랩 김영태, 김종배 씨, 사운드디바이스랩 이윤재 씨, 사운드랩 김선민 씨

스포츠는 스포츠처럼, 다큐는 다큐답게… 소리의 움직임까지 읽는 ‘무빙 사운드+’

박진감 넘치는 사운드를 가진 액션 영화는 극장에서 봐야 실감 난다. 그도 그럴 것이, 극장의 음향 시스템은 다수의 스피커를 이용해 전후좌우 전 방향에서 입체적인 사운드를 제공하는 멀티채널이기 때문. 스피커가 좌우에 하나씩 자리한 2채널 음향에 비해 실제 그곳에 있는 듯한 느낌을 전해준다. 그렇다면 집에서도 콘텐츠를 이처럼 몰입감 있게 즐길 순 없을까? 개발진들은 6개의 스피커를 통해 영상의 움직임을 따라가는 ‘무빙 사운드+’로 답을 내놨다.

무빙 사운드+는 영상 속 사물이 움직이면, TV에 탑재된 스피커를 따라 사운드도 함께 움직이는 기술이다. 자동차가 좌측에서 우측으로 움직이면 소리도 그 방향을 따라가고, 무거운 물체가 위에서 아래로 떨어지면 소리도 함께 떨어지는 식.

개발진은 이처럼 ‘움직이는’ 소리를 구현하기 위해 기존 2개였던 QLED TV 내의 스피커를 6개로 늘렸다. 김종배 씨는 “양쪽 측면, 아래, 위쪽 각각 2개씩 총 6개의 스피커를 배치해 모든 방향에서 사운드가 나올 수 있게 했다”면서 “양쪽 스피커 사이의 거리를 최대한 넓히고, 추가로 측면 스피커를 놓음으로써 수평 방향 공간감과 입체감을 극대화했다”고 전했다. 위쪽에도 스피커를 두어 수직 방향으로도 입체적 사운드 표현이 가능해졌다. 그는 “스피커 존재를 느낄 수 없는 초박형 미니멀 TV 디자인을 유지하면서도 6개 스피커를 분리 구현한 것이 핵심”이라고 덧붙였다.

영상 속 소리의 움직임을 ‘잘’ 따라가기 위해선, 콘텐츠 원작자의 의도를 파악하는 것도 중요하다. 사운드가 멈춰 있으면 멈춰진 대로, 복잡하게 움직이면 움직이는 대로 과장 없이 표현해야 한다는 것. 김종배 씨는 “콘텐츠에 사운드를 믹싱하는 엔지니어는 화면을 직접 보고, 다양한 오디오 신호를 배치한다. 무빙 사운드+는 이처럼 녹음된 신호를 잘 읽어내는 기술”이라면서 “이 소리가 화면 밖인지, 화면 안인지, 저 멀리서 오는 건지, 위에서 오는 건지를 잘 분석해내고 그걸 TV 내 어떤 스피커로 분배해야 효과적으로 들릴 수 있는지를 연구했다”고 말했다.

명대사 놓치는 실수는 그만… 자유자재로 소음 컨트롤하는 ‘액티브 보이스’

드라마의 하이라이트 신이 믹서기 소리에 묻히고, 뉴스 앵커의 주요 멘트가 창문 밖 굉음에 가려질 때, 주변 어딘가에 있는 리모컨을 찾아 볼륨을 조절하는 것은 무척 번거롭고 힘든 일이다. ‘액티브 보이스’는 이 같은 상황에서 힘을 발휘한다. 주변 소음을 감지해 TV 속 목소리를 더 크고 명료하게 만들어주기 때문이다.

구동 원리는 이렇다. 먼저 TV 하단 중앙에 부착된 ‘사운드 센서’가 TV에서 나오는 소리와 주변 소리를 모니터링한다. 이후 두 소리를 AI 기술로 분리해 소음의 크기를 비교한다. 만약 TV 소리보다 주변 소음이 작을 경우엔 그대로 재생하고, TV 소리보다 주변 소음이 클 땐 TV 내 음성을 키우는 것. 김선민 씨는 “소음의 종류는 정해져 있지 않고, TV 시청을 방해하는 모든 요소를 포함한다”라면서 “일정 데시벨을 넘는 소리가 지속되면 모두 소음으로 판단한다”고 설명했다.

주변 소음이 커진다고 TV의 전체 음량을 높이는 것은 아니다. 막연히 볼륨을 키우게 되면 안 그래도 소음 때문에 시끄러워진 환경이 더 복잡해질 뿐이다. 김선민 씨는 “AI를 활용해 효과음이나 배경음은 그대로 두고, 보이스만 추출해 음량을 키운다. 분석 결과 TV로 재생되는 대부분의 콘텐츠에는 대사가 포함돼 있었다. 대사전달력을 높이는 게 콘텐츠 전후 사정을 이해하는 관건이라고 생각했다”고 말했다.

TV와 사운드바, 함께 하니 좋지 아니한가… 집에서 즐기는 오케스트라 ‘Q 심포니’

현장감 있는 사운드를 구현하기 위한 요소 중 하나가 수평과 수직 모두를 포함한 ‘입체’ 음향이다. 지금까지는 TV와 사운드바가 각각 독립적인 제품으로 입체 음향을 구현하는 추세였다. 하지만 2020년형 QLED TV에 위쪽 방향 스피커가 생기면서, TV와 사운드바 각각의 장점을 활용해 시너지를 낼 수 있는 기술이 개발되었다. 마치 오케스트라처럼, TV 스피커와 사운드바가 동시에 소리를 재생하는 ‘Q 심포니’ 기술이다. 이런 기능을 최초로 구현한 Q 심포니는 CES 2020 혁신상을 받으며 기술력을 인정받았다.

이윤재 씨는 “각각 특성이 다른 스피커를 활용해 사운드를 조화롭게 재생하는 Q 심포니 기술의 핵심은, 사전에 약속된 사운드 재생 규칙을 잘 따르고, TV와 사운드바가 연결됐을 때 서로 필요한 정보를 원활하게 주고받아 그 정보를 소리에 반영하는 것”이라고 설명했다. 이어 “‘TV와 사운드바 간의 소리가 재생되는 타이밍, 크기를 맞추어 최적화된 사운드로 조율하는 것이 중요하다”면서 “어떤 소리를 나눠서 낼지, 어떻게 해야 조화로운 소리가 날지를 알고리즘적으로 구현했다”고 말했다.

두 기계에서 동시에 목소리가 나오게 되면, 상대적으로 또렷하게 들리지 않는다는 난제도 존재했다. Q 심포니는 각각의 역할을 나누는 것으로 이를 해결했다. 이윤재 씨는 “TV 스피커에서는 목소리를 포함한 메인 신호를 빼고 효과음 위주의 서라운드 신호를 추출해서 재생한다. 반대로 사운드바에서는 목소리를 포함한 메인 신호 위주로 재생하며 서로의 역할을 채워준다. 이처럼 Q 심포니 사운드는 각 장점을 하모니처럼 살려서, 사용자에게 최고의 음향을 전달하는 것”이라고 설명했다.

“시청환경에 구애받지 않도록, ‘생김새’부터 파악해 좋은 소리 만들 것”

TV 스피커의 개수를 늘리며 새로운 자리에 배치하고, AI 기술·사운드바와 조우를 이뤄내기까지. 개발팀은 “다양한 부서와 긴밀한 협업이 있었기에 가능했다”고 입을 모은다. 김영태 씨는 “TV를 만드는 기구와 회로, AI 프로세서를 돌리기 위한 칩, 패널 등 모든 부문에 혁신이 있어야 했다. 서로 열린 마음으로 다양한 솔루션을 제시하며 수많은 기술적 허들을 넘어왔다”며 그간의 여정을 되돌아봤다.

▲2020년형 QLED 8K 사운드의 특징을 설명하고 있는 김영태(왼쪽), 김선민(오른쪽) 씨

사운드 개발진은 지금까지 그래왔듯, ‘좋은 소리’를 향한 고민을 멈추지 않는다. 미국 LA에 위치한 오디오랩과 협력해 미래 음향 기술을 확보하고, 삼성리서치 산하 연구소들, 유수 대학이나 스타트업 전문가들과의 협력도 이어간다. 김영태 씨는 “말 그대로 소리가 ‘생긴 대로’ 잘 표현하고 싶다. 이를 위해 엔드 투 엔드(End-to-End)로 소리를 만들 때부터의 과정을 잘 이해하고, 최적으로 구현하기 위해 노력해 나갈 것”이라는 계획을 밝혔다.

이렇게 구현한 사운드 혁신은 삼성이 열어가는 ‘스크린 에브리웨어(Screens Everywhere)’ 시대 본격화에도 힘을 보탠다. 김선민 씨는 “소비자들의 편리함을 위해 앞으로는 AI를 활용해 소비자가 직접 리모컨을 찾지 않아도 되는 시대를 열어나가고 싶다”는 포부도 전했다.

“TV 설치 조건·라이프스타일·연령층 등은 시간이 지날수록 다양해진다. 어떤 환경에서 어떤 콘텐츠를 시청하든, 사용자에게 우리가 의도한 그대로의 소리를 들려주고 싶다”는 사운드 개발진들이 구현해나갈 미래 홈 엔터테인먼트 시대를 기대해본다.

치열한 고민을 거듭한 결과, ‘화면의 99%를 활용하는 인피니티 스크린’과 ‘15mm 초슬림 디자인’이라는 새로운 기준을 제시한 QLED 8K. 삼성전자 뉴스룸이 제품 디자이너와 이 디자인을 가능하게 만든 숨은 주역, 기구개발진을 만나 자세한 이야기를 들어봤다.

▲왼쪽부터 영상디스플레이사업부 김장호, 채현중, 유재욱, 송호권 씨. 김장호·유재욱 씨는 제품디자인그룹, 채현중·송호권 씨는 메카그룹 소속이다.

‘완전 몰입’을 위해 최소한의 베젤만 남긴, 인피니티 스크린

2018년 첫선을 보인 QLED 8K는 AI 기술, HDR10+, 100% 컬러볼륨을 바탕으로 최고의 화질을 표현해, ‘획기적인 기술’이라는 업계의 호평을 받고 있다. 2020년 QLED 8K를 준비하는 이들에게는 이러한 호평들이 ‘새로운 도전’을 향한 출발점이었다. QLED 8K가 만들어내는 시청 경험을 사용자에게 온전히 전달하기 위해선, 베젤과 화면 속 까만 테두리인 블랙 매트릭스를 줄여야만 했기 때문이다.

영상디스플레이사업부 제품디자인그룹 김장호 씨는 “사용자가 TV의 본질인 ‘보는 것’과 ‘듣는 것’에 집중할 수 있어야 한다”며, 이를 위해선 “TV를 시청할 때 베젤과 블랙 매트릭스를 인식할 수 없는 수준으로 줄여야 했다”고 전했다. 그는 “0.1mm씩 베젤과 블랙 매트릭스를 줄여 보고, TV 크기와 시청 거리를 바꾸는 수많은 테스트를 거친 결과, ‘0.8mm의 베젤과 0.9mm의 블랙 매트릭스’라는 인피니티 스크린에 부합하는 최적의 수치를 찾게 되었다”고 설명했다.

▲기존 제품(왼쪽)과 비교할 때 인피니티 스크린(오른쪽)의 베젤이 확연히 얇음을 알 수 있다.

우여곡절 끝에 이상적인 디자인을 찾아냈지만, 현실로 구현하기엔 뼈를 깎는 어려움이 뒤따랐다. 블랙 매트릭스에는 영상을 표시하는 다양한 부품이 들어가는데, 0.9mm라는 한정된 공간에 이를 넣기 위해선 기존 방식과는 다른 ‘돌파구’가 필요했다. 기구개발을 담당하는 메카그룹 채현중 씨는 “손톱 두께가 0.6mm~0.7mm 정도 임을 고려했을 때, 그보다 조금 두꺼운 폭에 필요한 부품을 넣기 위해선 제품 조립의 ‘정밀도’를 높여야만 했다”며 “별도로 설비도 제작하고, 테두리가 얇은 셀도 개발했다”고 당시의 노력을 설명했다.

베젤은 ‘소재의 변화’로 차별화를 이끌어냈다. 지금까지는 알루미늄을 주로 사용했지만, 내구성이 강한 스테인리스를 특수 공법을 활용해 최대한 얇게 펴 적용했다. 제품디자인그룹 유재욱 씨는 “베젤과 블랙 매트릭스를 줄여 스크린의 비율을 99%까지 늘렸다”며 “TV 시청의 몰입감을 높여줄 뿐 아니라, TV를 보지 않을 때 사진이나 영상을 띄우는 ‘앰비언트 모드(Ambient Mode)’로 사용할 때도 공간과의 경계를 허무는 큰 역할을 한다”고 덧붙였다.

‘완전 밀착’ 가능한 ‘플랫 백(Flat Back) 디자인’

불필요한 요소를 없애는 작업은 TV의 뒷면에서도 계속됐다. 양쪽 끝은 얇지만 가운데로 갈수록 두꺼웠던 기존 뒷면과 달리, 2020년형 QLED 8K에는 15mm의 일정한 두께를 지닌 플랫 백 디자인이 적용됐다. 유재욱 씨는 “벽걸이로 설치했을 때 벽과 TV 사이에 공간이 많으면, 옆쪽으로 그림자가 크게 생기는데 플랫 백 디자인으로 이를 많이 줄일 수 있었다”고 설명했다.

▲벽걸이로 설치했을 때 인테리어와 잘 어울리는 플랫 백 디자인

뒷면 디자인이 ‘슬림’해졌다는 건, 동시에 TV를 구성하는 부품이 들어갈 공간이 ‘부족’해졌음을 의미한다. 출력 단자부터 프로세서, 회로 보드, 스피커, 커버까지 다양한 부품을 한정된 곳에 넣기 위해선 구성 부품 자체의 크기를 줄이는 과정도 수반되어야만 했다. 메카그룹 송호권 씨는 “커버의 경우 기존에는 2.7mm의 두께였는데, 회사 밖으로 나가 직접 공방에 방문도 하고 다양한 분야의 사람들과 머리를 맞대 특수 공법으로 0.8mm까지 줄일 수 있었다”고 개발 당시를 회상했다.

‘단순함’이 지닌 힘을 보여주는 스탠드

기존 TV 스탠드는 그 자체로도 눈에 띄는 디자인이 많았다. 하지만 2020 QLED 8K에 적용될 스탠드는 가능한 작고 단순한 형태를 적용, 화면을 강조하는 데 중점을 두었다. TV가 놓이는 콘솔의 크기, 모양, 색상이 집집마다 제각각이라, 가장 심플한 형태의 디자인을 적용해야 주변 환경에 제품이 녹아들 수 있다고 본 것.

디스플레이를 스탠드에 장착하면 3.5도 정도 뒤로 기운다. 김장호 씨는 “최근 TV 대형화에 따라 높이가 낮아지고 있는 거실 가구 트렌드를 감안하여, 사용자가 적정 시청 거리에서 가장 편안하게 화면에 몰입할 수 있도록 하기 위해 계산된 수치”라며, “공간에 놓였을 때 15mm 초슬림 디자인이 가장 아름다워 보일 수 있는 자세이기도 하다”라고 설명했다.

▲사용자의 몰입을 위한 각도를 제공하는 스탠드

최근 다양한 매체들로부터 호평받고 있는 2020년 QLED 8K. 화질과 사운드의 기술력은 물론, 디자인의 한계를 뛰어넘기 위해 열심히 노력한 덕분에 얻어낸 값진 성과다. 유재욱 씨는 “앞으로 TV가 점점 더 커지고 좋은 화질을 제공하게 될 텐데, 이를 뒷받침할 수 있도록 디자인하는 것이 우리들의 역할인 거 같다”며 “사용자들에게 정말 ‘필요한 TV’를 만들기 위해 열심히 노력할 것”이라고 포부를 밝혔다.

▲ 왼쪽부터 영상디스플레이사업부 화질솔루션랩 손영욱, 서귀원, 김준섭, 김범준, 김선석 씨

2020년형 QLED 8K의 압도적 입체감을 완성하는 데에는 다양한 기술이 필요했다. 10억 개 컬러를 자연색 그대로 표현해내는 ‘컬러볼륨 100%’부터 밝은 곳에서도 빛 반사를 없애주는 ‘눈부심 방지 기술 2.0’, 저해상도 화질도 8K 수준으로 끌어올려 주는 ‘AI 업스케일링’ 까지. 여기에 더해 현존 최고의 화질을 완성하기 위한 또 한 가지, 화면의 숨은 디테일을 살려내는 HDR10+가 있다.

‘HDR(High Dynamic Range)10+’는 장면마다 밝기와 명암을 최적화해, 완벽한 화질 경험을 제공하는 핵심 역할을 수행한다. 특히 삼성전자의 HDR10+는 사용자의 시청 경험을 넘어 홈 엔터테인먼트 시장의 다양한 분야에 혁신을 일으키고 있다.

삼성전자 뉴스룸이 영상디스플레이사업부 화질솔루션랩에서 HDR10+를 담당하는 개발진을 만나 작은 디테일까지 살리는 이 기술의 원리와 앞으로의 계획에 대해 들어봤다.

생생하게 살려낸 디테일로 초대형 화면의 몰입감을 높이다

2017년, 삼성전자는 더욱 생생한 TV 시청 경험을 전달하기 위해 HDR10+를 도입했다. 초고화질 영상에서 HDR10+이 핵심적인 요소로 부각된 것은 HDR이 지닌 풍부한 명암비와 넓은 색역 덕분. 김선석 씨는 “기존에는 100니트(nit)의 저휘도, 협색역에 대해 정의된 SDR(Standard Dynamic Range) 표준을 따랐지만, 최근 1,000니트 이상의 고휘도, 광색역 표준인 HDR이 도입되면서 그동안 표현할 수 없었던 밝기와 컬러의 범위를 제공할 수 있게 되었다”고 설명했다.

콘텐츠 제작사가 제공하는 영상은 인코딩 방식, 밝기, 컬러 등 다양한 정보를 포함한다. 사용자가 바라보는 화질은 HDR 처리 기술이 이러한 정보를 ‘어떻게 분석하는지’에 따라 달라진다. HDR10+가 특별한 이유는 처리하는 영상의 단위를 ‘장면’으로 쪼갰다는 데 있다. 김범준 씨는 “HDR10이 영상 전체에 동일한 명암비 커브를 적용했다면, HDR10+는 장면 단위로 평균 밝기, 최대 밝기, 누적 데이터 분포 등을 분석해 각각 다른 명암비 커브를 적용한다”고 차별화 포인트를 강조했다.

‘햇볕이 강하게 내리쬐는 하늘을 유유히 날아다니는 비행기 한 대’. 이러한 장면을 자연스럽게 표현하기 위해선 명암비도 중요하지만, 그에 못지않게 중요한 것이 ‘계조 (Gradation) 표현’이다. 계조란 밝은 부분과 어두운 부분으로 이어지는 단계의 차이를 말하는데, 계조 표현이 잘 안 될 경우 주변 신호가 뭉쳐서 디테일이 사라질 수 있다. 서귀원 씨는 “계조 표현이 잘 되면 하늘의 구름과 비행기를 모두 볼 수 있다”며 “이를 위해 영상 특성 분석이 필요한데, 예를 들어 고계조 신호가 많이 분포하는 경우, 신호 출력이 특정 계조에 뭉치지 않도록 HDR 커브를 조절한다”고 전했다.

▲ 화면 비교. 왼쪽과 달리 계조 표현이 잘 된 오른쪽 화면에서는 배경에서 구름 모양을 확인할 수 있다.

더 많은 소비자를 만족시킬 해답…적응적 HDR 처리 알고리즘

똑같은 영상이지만 디스플레이 자체가 제공하는 밝기에 따라 사용자들이 느끼는 화질은 천차만별. 김준섭 씨는 ‘HDR 기술 구현을 위해 가장 힘들었던 점’을 묻는 말에 “다양한 밝기의 TV에서 동일한 효과가 나타나도록 하는 것이었다”며 개발 당시를 회상했다.

분석된 영상 특성 정보는 동일하지만, 다양한 TV 밝기에 맞춰 최대 효과를 내기란 쉽지 않은 일. 하지만 많은 토의와 시행착오를 거치면서 삼성전자만의 차별화된 ‘적응적 HDR 처리 알고리즘’을 통해 이러한 난제를 극복해 낼 수 있었다.

HDR10+ 기술 발전 위해서는 유기적인 협력이 필수

모든 디테일이 살아있는 영상을 제공하는 것은 단순히 TV만의 문제가 아니다. 콘텐츠 제작, 스트리밍 서비스 등 전체적인 홈 엔터테인먼트 시장과 복합적으로 맞물리는 일이기에, 모든 분야가 유기적으로 움직였을 때 비로소 빛을 발한다. 삼성전자가 HDR10+ 표준 스펙을 제정하고 확산하는데 힘을 기울이는 이유도 이 때문.

손영욱 씨는 “삼성전자는 파나소닉, 20세기폭스와 함께 HDR10+ 연합을 결성, 2020년 1월 기준으로 이미 94개의 회원사를 확보했다”며 “기술과 테스트 상세 사양, 인증 로고와 사용 가이드를 무료로 제공하는데, 이를 통해 사용자들에게 좀 더 현실감 있고 색감이 풍부한 영상을 제공할 수 있게 될 것”이라고 답했다. 또 “각 업계에서의 피드백에 근거해 좀 더 차별화된 HDR10+ 스펙을 보완할 예정”이라고 덧붙였다.

TV 스크린 저 너머 보이지 않는 곳에서, 실감 나는 영상을 제공하기 위해 끊임없이 고민하는 화질솔루션랩 개발진. 이들의 다음 목표는 무엇일까? 손영욱 씨는 “차세대 디스플레이에 걸맞은 최고의 HDR 화질을 구현해 소비자에게 미래의 시청 경험을 선사하겠다”고 답했다. 다음번엔 어떤 화질로 소비자를 놀라게 할지, 삼성 TV의 미래에 주목해보자.

화질, 사운드, 디자인 등 다방면에서 혁신적인 변화를 거쳐 출시 후 연이은 호평을 받은 삼성전자의 2020년형 QLED 8K TV는 영상 업스케일링 기술 측면에서도 놀라운 진화를 이룩했다. 특히 삼성이 독자적으로 구축한 AI 기반의 업스케일링 기술인 ‘AI 퀀텀 프로세서 8K’는 삼성 QLED 8K의 기술의 핵심이라 할 수 있다.

삼성전자 뉴스룸이 영상디스플레이사업부 화질솔루션랩의 개발자들을 만나 이 놀라운 기술의 비하인드 스토리를 들어봤다.

▲ 왼쪽부터 임형준, 박승호, 이천, 이현승 씨

‘레벨 업’ 딥러닝이 만들어낸 최적의 업스케일링

낮은 해상도의 영상을 고해상도 디스플레이에 곧바로 재생할 경우 화면 깨짐 현상이 발생한다. AI 업스케일링은 해상도가 낮은 영상을 분석해 더욱 선명하고 자연스러운 고해상도로 변환하는 기술이다.

삼성전자는 2018년 업계 최초로 머신러닝 기반의 AI 8K 업스케일링을 도입했다. 머신러닝 방식은 사람이 영상의 선, 빛, 컬러 등 다양한 특징을 분석해내는 알고리즘을 설계하면, 기계가 이를 학습해 화질을 개선하는 형태다.

딥러닝 방식은 기계가 영상 특징 분석과 처리를 모두 스스로 학습하며 해낸다. 사람의 뇌 기능을 모방한 인공신경망으로 이루어져 있어 더욱 정밀한 작업이 가능하다. 영상디스플레이사업부 화질솔루션랩은 사람의 개입 없이도 최적의 화질 상승을 끌어내는 딥러닝에 주목했다. AI 업스케일러의 텍스처 생성 기법 개발을 담당한 임형준 씨는 “딥러닝 방식은 사람이 분석한 영상보다 정확하고 효율적인 화질 개선이 가능하다”고 설명했다.

‘AI 퀀텀 프로세서’에 머신러닝과 딥러닝 방식을 결합한 AI 업스케일링 기술을 탑재한 것도 그런 이유. 에지 선명도 강화 개발을 담당했던 이현승 씨는 “기존 머신러닝 기반에서 선명한 에지를 강조했다면, 이제는 섬세한 텍스처로 차별화된 화질을 선사한다. 산, 풀처럼 복잡한 질감과 텍스처도 한층 자연스럽게 8K로 업스케일링이 가능해졌다”고 말했다.

삼성전자만의 차별화된 기술, 딥러닝 난제를 풀다

잠재력이 무한한 딥러닝이지만, 아직 더 보강할 과제들은 존재한다. 이들 역시 기술의 상용화를 위해 많은 시행착오를 겪어야 했다. AI 업스케일러의 네트워크 구조와 학습법 개발을 담당한 이천 씨는 “인공신경망으로 학습된 알고리즘을 사람이 정확히 이해하는 것이 힘들다. 또한 칩 구현 측면에서 인공신경망의 높은 소비전력도 극복해야 할 문제였다”고 돌아봤다.

결국 오랜 시간 끝에 개발한 삼성전자만의 차별화된 기술로 이런 난제들을 해결했다. 이천 씨는 “딥러닝과 머신러닝이 가지는 각각의 복잡도와 장단점을 선별적으로 융합하는 하이브리드 형태로 설계해 고효율 화질 성능을 확보했다”고 말했다.

“더 실감나는 화질로” AI로 꾸는 더 큰 꿈

얼마 전까지만 해도 낯설던 AI 기술은 빠른 발전을 거듭하며 여러 분야에서 인류의 삶을 풍요롭게 만들고 있다. 삼성전자의 AI 업스케일링 기술 또한 사용자들에게 전에 없던 영상 경험을 제공하고 있다.

AI 업스케일러 잡음 제거와 디테일의 명암비 향상 개발을 맡은 박승호 씨는 “다양한 품질 특성을 가진 영상들을 더 세분화하여 분류하고, 정밀하게 처리할 수 있는 AI 기술을 상용화 수준으로 지속 연구 개발하고 있다”며 “이런 기술은 더 월(The Wall)과 같은 차세대 대화면 디스플레이에서 어떠한 품질의 영상도 실감 나는 화질로 볼 수 있게 한다”고 말했다.

AI 혁신은 업스케일링 분야에 한정되지 않고 범주를 더욱 넓혀갈 전망이다. 영상의 품질 분류, 잡음 제거, 압축으로 인한 왜곡 복원, 공간적·시간적 해상도 복원 등 AI를 활용해 더 훌륭한 화질로 나아갈 길은 무궁무진하기 때문. 박승호 씨는 “품질, 해상도와 상관없이 실제와 같은 영상으로 복원하는 AI 기술과 차세대 디스플레이 장점을 잘 조합해 삼성 TV만의 차별화된 시청 경험을 제공하는 것이 목표”라고 밝혔다.