[거거익선] ④ 초대형·초고화질 TV의 비밀, ‘퀀텀 프로세서’

전 세계 초대형 TV 시장의 성장세가 가파르다. 글로벌리서치기관 옴디아(Omdia)는 세계 TV 시장에서 올해 75인치 이상 대형 TV 판매량은 17%, 8K TV 판매량은 110% 증가할 것이라 전망했다.

삼성전자는 점점 더 큰 화면을 선호하는 시장의 트렌드에 부응하고자, 대화면에 적합한 최상의 화질과 사운드를 구현하기 위해 노력 중이다. 그리고 그 노력의 중심엔 ‘퀀텀 프로세서(Quantum Processor)’가 있다.

퀀텀 프로세서는 삼성전자의 독자적인 기술을 통해 개발된 고성능 프로세서다. 복잡한 알고리즘도 신속하게 효율적으로 처리할 수 있는 것이 장점. 덕분에 머신 러닝을 이용한 업스케일링과 고화질 8K 영상 실시간 스트리밍이 가능해졌고, TV가 놓인 공간을 고려한 실시간 사운드 조율 또한 가능해졌다.

소비자에게 대화면, 초고화질이라는 최상의 시청 경험을 제공하기 위해 TV 속에서 맹활약하고 있는 ‘퀀텀 프로세서’의 비밀을 뉴스룸이 알아봤다.

어떤 영상도 8K 수준의 화질로, AI 업스케일링

‘화질’은 초대형 TV의 압도적인 몰입감을 완성하는 가장 중요한 요소로 꼽힌다. 아직 손쉽게 즐길 수 있는 8K 콘텐츠가 많지 않은 지금, 낮은 해상도의 영상을 고해상도 디스플레이에 곧바로 재생할 경우 화면 깨짐 현상이 발생할 수 있기 때문에 이를 보완해 줄 수 있는 기술이 필요하다.

삼성전자의 AI 업스케일링은 4K는 물론, SD와 HD, FHD 영상을 QLED TV에서 8K 수준의 초고화질로 즐길 수 있게 도와준다. 기존의 머신러닝에 딥러닝의 장점을 결합한 AI 퀀텀 프로세서 8K가 영상을 픽셀 단위로 미세하게 분석해 잡음 제거, 텍스처와 엣지 생성 등을 함으로써 실감 나는 장면을 구현해내는 것. 딥러닝과 머신러닝이 가지는 각각의 복잡도와 장단점을 선별적으로 조합하는 하이브리드 형태로 작동하기 때문에 고효율 화질 성능 확보가 가능하다. 또한 지금 보는 화면과 TV를 시청하는 공간 조도에 따라 밝기와 영상의 명암을 조정해 이전에는 잘 구분이 되지 않았던 디테일까지 더 실감 나게 즐길 수 있다.

장면과 시청 환경에 딱 맞는 소리로 업그레이드, AI 퀀텀 사운드

압도적인 화질에 강력한 ‘듣는 경험’이 더해지면 몰입감은 더욱 높아지기 마련. 삼성전자는 인공지능을 입힌 AI 퀀텀 사운드로 집에서도 마치 극장에서 영화를 즐기는 것과 같은 기분을 낼 수 있도록 돕고 있다.

제일 먼저 눈에 띄는 기술은 영상 속 사물의 움직임에 따라 소리도 함께 움직이는 무빙 사운드다. 해당 기술은 영상에 녹음된 오디오 신호를 분석해, 사용자가 실감 나게 들을 수 있도록 TV에 탑재된 6개의 스피커로 효과적으로 분배한다.

주변 소음에 방해받지 않고 TV 소리를 명료하게 듣게 해주는 것도 AI 퀀텀 사운드로 구동하는 액티브 보이스 기능 덕에 가능한 일이다. 액티브 보이스는 TV 하단 중앙에 부착된 ‘사운드 센서’로 TV에서 나오는 소리와 주변 소리를 모니터링 한 후, TV 소리보다 주변 소음이 클 땐 TV 내 음성을 키워준다. 단순히 TV 전체 음량을 높이는 것이 아닌, AI를 활용해 TV 속 인물 대사만 추출해 키워주기 때문에 또렷한 대화 내용을 들을 수 있다. 특히, 고성능의 NPU(Neural Processing Unit)를 활용한 실시간 딥러닝 음성 분리 기술을 통해 사운드가 지연 없이 전달된다.

데이터 손실 없는 스트리밍, AI 스케일넷

OTT(Over The Top) 서비스가 보편화 되면서 스트리밍을 통해 8K 콘텐츠를 시청하는 이들이 늘고 있다. 하지만, 기존과 동일한 네트워크 인프라로 사용자들이 만족할 수 있는 8K 화질을 제공하기란 쉽지 않을 터. 삼성전자는 2019년 미국 새너제이에서 열린 ‘삼성 개발자 콘퍼런스 2019(SDC19)’를 통해 이러한 한계를 극복할 수 있는 AI 스케일넷 기술을 공개했다.

AI 스케일넷은 인프라 변경 없이 4배 높은 해상도를 가능케 하는 인공지능(AI) 코덱 기술로, 영상을 압축, 재생할 때 발생할 수 있는 데이터 손실을 딥러닝 방식을 통해 최소화해 기존 네트워크 인프라에서도 8K 영상을 재생할 수 있다.

뿐만 아니라 사용자들이 동시에 몰려도, 망 상태에 따라 최적의 화질과 속도를 보장해 화면이 깨지거나 버벅거리는 현상을 줄여 준다.

TV로 즐길 수 있는 콘텐츠가 늘어나면서 가정에서도 더욱 몰입감 있는 시청 경험을 원하는 사용자가 늘어나고 있다. 삼성전자는 앞으로도 인공지능을 활용한 기술 외에도, 다양한 혁신 기술을 도입해 집에서 누릴 수 있는 최적화된 즐거움을 선사할 계획이다.