MTDS, 멀티미디어 시대를 견인하다
MTDS, 멀티미디어 시대를 견인하다
  • 임승민 기자
  • 승인 2013.09.11 17:42
  • 댓글 0
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좋은 철학이 사람을 생각하는 좋은 기술을 만든다
[이슈메이커=임승민 기자]

[지방자치 시대를 가다 - 충청남도]

선문대학교 멀티미디어처리·통신연구실 김병규 교수

 

오늘날 현대사회를 정보화사회라고 일컬어진다. 정보화시대의 총화로서 뉴미디어의 테크놀러지는 새로운 이데올로기로 부상하고 있다. 멀티미디어시대에는 한 사건이 갖가지 형태로 표현되고, 한 미디어의 표현이 다른 미디어의 표현과 서로 공명한다. 많은 표현을 비교하고 미디어와 메시지의 관계를 이해하며 다양한 미디어를 창조적으로 사용하기 위해 사용자들은 멀티미디어 처리 기술의 발전을 요구하고 있다. 멀티미디어 처리 기술의 발전을 이끌어나가고 있는 선문대학교 멀티미디어 및 통신연구실을 찾았다.

 

 

고화질의 영상을 빠르게 압축시키게 되다
스마트폰이 보편화된 시대를 사는 우리는 언제 어디서나 동영상을 촬영하고 공유하는 것이 자연스러워지기에 이르렀고, 급기야 더 빠르고 간편한 멀티미디어 처리 기술을 요구하게 되었다. 멀티미디어 처리기술은 스마트폰은 물론 방송, 인공위성, 차량용 블랙박스, 각종 감시장비, 내시경 등 다양한 분야에서 활용되어 왔다. 선문대학교 컴퓨터공학과 김병규 교수는 지난 2009년 산업체 및 정부에서 발주하는 관련과제를 수행하는 동시에 비디오 및 영상신호처리 전문가를 양성하기 위해 ‘멀티미디어처리·통신연구실(이하 MPCL)’을 설립하여 올해로 5년차를 맞았다.
 한국전자통신연구원, 인도의 IIT, 국방품질기술원, LG전자 등 국내외 유수 연구기관들과 연결된 탄탄한 연구 네트워크를 구축하고 있는 MPCL은 멀티미디어의 신호처리, 멀티미디어 통신 관련 압축ㆍ전송ㆍ재생기법 그리고 다양한 비디오 신호처리 이론 기반의 융합 기술에 대한 연구에 매진해왔다 지난 2012년에는 비디오 녹화 시에 데이터의 고화질로 실시간 압축 지원이 가능한 고속화 알고리즘 연구결과로 미국 라스베거스에서 개최된 IEEE ICCE 2012 학회에서 우수논문상을 수상하여 세계학회에서 호평을 받은 바 있다.
 ‘움직임 분석 기법을 통한 H.264/AVC 비디오 압축 고속화 알고리즘’ 논문을 통해 비디오 녹화 시에 고화질로 실시간 압축 기술을 가능케 하는 효과를 소개한 것이다. 카메라를 통하여 입력되는 고화질 비디오를 실시간으로 압축하기에는 고화질을 제공하기 위해 복잡한 구조를 사용한 탓에 상당히 어려운 상황이었다. 이러한 문제점을 개선하고자 비디오 압축(인코딩) 과정에서 연속된 두 프레임 간의 움직임 정보를 이론적으로 모델링하여 이를 기반으로 압축과정의 계산량을 줄여 줌으로써 동일한 고화질에서 압축 시간을 빠르게 가능하도록 개선한 것이다. 김 교수는 “움직임 분석 기법을 통한 H.264/AVC 비디오 압축 고속화 알고리즘을 사용함으로서 모든 영상 저장장치에서 녹화를 할 수 있으며, 기존 기술보다 더욱 빠르게 고화질의 영상을 압축할 수 있게 되었다”고 설명했다.
 또 고해상도 영상 및 3D 기술에 대한 관심과 수요가 증가하고 있는 실정에 따라 ‘3D 비디오 신호처리 및 압축기법’애 대한 연구를 진행하는 한편, 현재 영상처리 기술의 표준인 MPEG-2, H.263, MPEG-4 part2와 비교해 절반 이하의 데이터량으로 더욱 선명한 화질을 얻을 수 있는 H.264/AVC비디오 기술과 좀 더 확장된 기술인 SVC (Scalable video coding)기술, 차세대 비디오 표준기술로 알려진 HEVC (High Efficiency Video Coding) 등에 대해서도 연구하고 있다. 차세대 비디오압축 기술인 HEVC 부호화 기술의 경량화 기술을 한국전자통신연구소 영상미디어연구실과 공동 개발하여 현재 한국전자통신연구원의 실시간 인코딩 시스템에 탑재 중에 있다. 2013년 표준화가 완료된 HEVC 기술은 앞에서 기술한 H.264/AVC 기술보다 50%이상 압축률을 향상시키고 화질은 UHD급 지원을 목표로 하고 있으며, 실감영상을 구현하는 것을 목표로 하는 기술로, 그 복잡도는 H.264/AVC 기술보다 약 200%이상으로 알려져 있다. 이러한 HEVC 비디오 부호화 기술의 실시간 인코딩 시스템 구현을 위하여 영상의 블록 움직임 복잡도 모델을 정의하여 약 40% 정도의 복잡도를 감소시키는 기술을 개발하였다.
 또한 3차원 영상 디스플레이 기술의 중요한 핵심 기술인 깊이 영상 추정 기법을 새로운 모델로 제시하여 이 분야의 권위 있는 학회인 IEEE VCIP 2013에 발표수락을 받은 상태이다. 이러한 연구를 통하여 원천기술 및 핵심 알고리즘들을 한국전자통신연구원 등과 국제/국내특허 등으로 등록하고 있으며 IEEE ICIP2013, IEEE VCIP2013, FTRA-CSA13 등의 매우 권위 있는 학회 및 국제전문학술지에 학생들과 연구결과를 지속적으로 발표하고 있다.

 

좋은 철학이 사람을 생각하는 좋은 기술을 만든다
김 교수에게는 “좋은 철학이 사람을 생각하는 좋은 기술을 만든다”라는 남다른 철학이 있다. 그 철학 안에서 김 교수와 연구원들은 영상기반 감성인식기술, 영상 분할을 통한 인식기법, 차세대 비디오 압축 이론 및 고속화 기법, 3D 비디오 신호처리 및 압축기법 등을 중점적으로 연구하고 있다.
 먼저 ‘영상 기반 감성인식 기술’은 얼굴 표정 및 음성 등의 데이터를 이용해 행복, 슬픔, 혐오, 놀라움, 분노, 두려움 등 6개의 감정을 인식하는 것으로 인공지능 분야와 일맥상통하는 부분이 많다. 이어 ‘영상 분할을 통한 인식기법’은 2차원 영상 신호를 통해 기존 1차원 신호에서 얻었던 것보다 풍부한 정보를 추출하기 위해 필요한 기술이다. MPCL에서는 영상 평면에서 원하는 객체를 정의하고 정보를 추출하는 이론을 연구하고 있으며 이를 토대로 지능적 자동차 주행 시스템, 차세대 비접촉식 제어 기술 등의 시스템 기술에 응용하고 있다.
 김 교수는 연구와 더불어 “젊은 과학자 양성의 선두 주자가 되겠다”는 목표를 갖고 “MPEG 기술 표준화 참여와 독일의 HHI, 인도의 IIT, University of Bridgeport (미국), University of Akron (미국) 등과의 교류 및 협력 등을 통해 학생들의 국제 협력 능력과 글로벌 연구 능력을 향상시킬 프로그램”도 진행 중에 있다. MPCL의 노력이 ‘사람을 생각하는 좋은 기술’과 ‘좋은 철학을 가진 젊은 과학자 양성’으로 이어져 한층 업그레이드 된 멀티미디어시대를 견인하는 역할을 할 것이라 믿는다.

 

취재/임승민 기자


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