전기전자/정보통신

전자정보통신학회지_2023.1 특별 소특집 (p1)

이미지 고화질 변환 기술의 최신 동향
편집에 임하며 (편집팀 리더 다카무라 세이시(高村 誠之) 씨)

이미지/영상에 의한 실제 공간과 가상 공간에서의 커뮤니케이션과 엔터테인먼트, AI에 의한 이미지 인식, 해석, 처리가 매우 친숙하게 되었다.

여기서 더 중요해지는 것은, 상태가 나쁜 이미지의 변형 부분을 제거하거나 이미지에 포함된 잡음을 제거함으로써 화질을 개선하는 이미지복원/잡음제어기술, 표시된 이미지의 유저 체험 품질을 정량화하는 기술, 입력된 이미지를 아름답고 부드럽게 보여주는 디스플레이 기술, 이미지를 고화질로 포맷 변환(4K→8K 변환, 국제 TV 중계장치에서 유럽(50Hz)↔일본/미국(60Hz) 변환 등)하기 위한 초해상 처리나 프레임 레이트 변환 기술, 화질을 유지한 채 데이터의 양을 대폭 삭감하는 압축부호화 기술 등 이미지와 이미지 서비스의 품질을 높이는 다양한 기술이다.

본 특별 소특집에서는 이미지의 고화질 변환 기술의 최신 동향을 각 전문가들이 해설해 준다.

제1장에서는 이미지복원에서의 해석/합성 시스템의 역할을 중심으로 그 개요, Sparse Modeling과의 관계, Sparse Modeling에서의 사전 지식으로서 신호합성 과정의 역할, 신호합성을 위한 컨볼루션 사전과 그 학습, 해석 알고리즘 속에 나타나는 분석/합성 처리에 주목한 심층 이미지 사전 분포나 심층 루프 전개와의 관계와 그들의 해석성, 설명 가능성에 대해 해설한다.

제2장에서는 스틸 이미지의 잡음 제거법을 소개한 후, 부호화나 해석 등 동영상 처리의 성능 향상을 위한 전처리로서 중요한 컬러 동영상의 잡음 제거 방법에 대해 기술 요점과 현재도 계속 진화하고 있는 최신 동향을 소개한다.

본고에서 소개하는 이미지 관련 기술의 고도화에 따라, 보다 선명하고 리얼리티성이 높은 고화질 영상 서비스가 점점 등장하고 있다. 제3장에서는 유저가 영상을 시청할 때 체험하는 품질을 정량화하기 위한 품질 평가기술(주관품질평가기술 및 미디어 레이어 품질추정기술)에 대해 해설한다.

디스플레이가 대화면화/고정밀화되면서 보다 몰입감이나 재현성이 높은 고화질 디스플레이가 요구되고 있다. 제4장에서는 액정디스플레이(LCD)의 높은 대조도(contrast)화를 위한, 구동 구역을 세분화하는 Mini LED 백라이트 기술이나 TFT-LCD를 2장 겹친 듀얼셀 LCD기술, 고색영역화를 위한 유기EL 소자 등의 개발 동향, 그리고 최근에 활발하게 개발되고 있는 고휘도/고색영역을 실현 가능한 LED 디스플레이의 최신 동향에 대해 해설한다.

이미지의 국제중계 등에서 4K/8K 등의 높은 화질을 유지하는 데 필요한 키 테크놀로지가 프레임 레이트 변환 기술이며, 여기에서 움직임 보정 이미지 내삽 처리를 얼마나 적절히 실시하는지가 중요하다. 제5장에서는 이 ‘오래되고 새로운’ 이미지 처리에 대해 최신 기술 동향을 해설한다.

마지막 제6장에서는 최신 이미지 부호화 규격 H.266/VVC에 의해 더욱 효율화되는 8K 영상의 전송에서 중요한 압축률의 향상 및 부호화 장치의 복잡도 저감을 위한 대책으로서, 심층학습에 의한 영상 고화질화의 최신 동향, 초해상과 메타데이터를 이용한 압축률 향상 방법, 해당 메타데이터 전송에 관한 표준화 동향에 대해 해설한다.

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