초해상화(Super-resolution)란? 저화질 영상을 고화질로 바꿔주는 기술

초해상화(super-resolution, SR)란 이미지를 업스케일링(upscaling)하는 기술을 의미한다. 업스케일은 이미지의 해상도(resolution)를 증가시키는 것을 의미한다. 해상도는 이미지를 표현하는데 있어 몇 개의 픽셀을 사용했는지를 나타내는 말이다. 1인치당 픽셀(pixel per inch, ppi) 갯수로 해상도의 크기를 표현하곤 한다. 당연히 1인치당 많은 픽셀이 빼곡하게 들어서 있다면 고해상도의 영상이다.

 

우리는 당연히 고해상도의 이미지를 원한다. 훨씬 더 선명하고 실제에 가깝기 때문이다. 그러나 고해상도의 사진이나 동영상은 그만큼 많은 용량을 차지한다. 따라서 전송하는데 시간이 많이 걸린다. 인터넷 비디오 스트리밍으로 동영상을 시청한다면 고해상도의 영상은 버퍼링을 유발할 수 밖에 없다. 그래서 대개는 저해상도의 영상을 송출한다. 해상도는 조금 포기하더라도, 속도는 얻겠다는 심산이다. 

 

만약 전달받은 저해상도의 영상을 사용자측에서 빠르게 고해상도의 영상으로 복구시켜줄 수 있다면 속도와 해상도 모두 얻을 수 있을 것이다. 여기에 사용될 수 있는 기술이 바로 초해상화다. 쉬운 말로 저해상도 이미지를 고해상도의 이미지로 변환해주는 기술이다.

 

논문들을 찾아본 결과 초해상화 연구분야는 간단한 보간법(interpolation)에서 시작해서, 머신러닝 기술을 활용하다가, 현재는 딥러닝에 의존하는 형태로 발전해왔다. 

 

좀 더 세부적으로 들어가서, 단 한 장의 저해상도 이미지만을 이용해서 그 이미지의 고해상도 버전을 만들어내는 것이라면, 그 기술은 SISR(single image super-resolution)이라고 불린다. 

 

 

 

<참고자료>

[1] http://www.aitimes.kr/news/articleView.html?idxno=12734, 인공지능신문, "심층 컨볼루션 신경망으로 저화질 비디오를 고화질 비디오로 시청한다"

[2] http://www.infognition.com/articles/what_is_super_resolution.html, infognition, "What is super-resolution?"

[3] https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1180286&cid=40942&categoryId=32828, 두산백과, "해상도"

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