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다중 GPU를 이용한 고속 고품질 HD-to-UHD 비디오 변환기
키워드
기술개요
방송 서비스가 디지털화 되고, 사용자들의 멀티미디어 소비 경향이 고해상도, 고품질로 변화해 감에 따라, 차세대 방송 기술로 HD 해상도의 4배에서 16배 해상도를 가지는 UHD 방송이 주목받고 있다. UHD 방송의 성공적인 안착을 위해서는 UHD 콘텐츠 수급이 중요한 사안 중 하나로 인식되고 있으며, 현재로서는 UHD 콘텐츠의 양이 충분하지 못하다. 이에 대한 보완책으로 기존 제작된 우수한 HD 콘텐츠를 고품질의 UHD 콘텐츠로 변환, 제공하여 UHD 방송 시장을 활성화하려는 방안이 주목을 받고 있다. 본 기술은 기존의 HD (1920x1080) 콘텐츠를 고품질의 UHD (3840x2160) 콘텐츠로 변환하여 활용할 수 있도록 하는 기술로, ETRI 초해상도(Super Resolution: SR) 기술과 전/후처리 필터를 활용하여 HD 입력 영상을 고품질의 UHD 영상으로 변환한다.
기술이전 목적 및 필요성
최근 전 세계적으로 UHDTV 가 급속하게 보급됨에 따라 UHD 콘텐츠 수급이 중요한 사안으로 떠오르고 있다. 제조업체들은 다양한 UHDTV 모델을 선보이고 있으며 국내 유료 방송사들도 이에 따라 UHD 채널 서비스를 시작하였으나, 수급된 UHD 콘텐츠의 양이 아직까지는 충분하지 못하며, 다큐멘터리가 주를 이루고 있어 시청자의 이목을 충분이 끌지 못하고 있는 등 UHD 방송의 대중화에 어려움을 겪고 있다. 국내 방송사들의 경우 기존 제작된 우수한 HD 콘텐츠를 다수 보유하고 있기 때문에 이를 고품질의 UHD 콘텐츠로 변환해주는 기술이 UHD 콘텐츠 공급 방안의 일환으로 주목을 받고 있다. 이에 따라 본 기술은 기 제작된 우수한 HD 콘텐츠를 고품질의 UHD 콘텐츠로 변환하여 활용하고자 하는데 그 목적이 있다.
기술의 특징 및 장점
본 기술의 경우 단일프레임 기반의 초해상도 기법을 이용하므로 멀티프레임 방식 대비 연산량이 적고 고속화가 용이하면서도, 자기 유사 영역으로부터 효율적으로 고주파 신호를 복원함으로써 타 방법 대비 높은 주관적 화질을 달성한다. 또한 GPU 기반 고속화 및 최적화를 수행, 실시간급의 변환 속도 지원하여 기술의 활용성을 제고하였다.
기술의 성숙도
활용방안 및 기대성과
다중 GPU를 이용한 고속 고품질 HD-to-UHD 비디오 변환기는 아래 분야에 적용 가능하다.

■ UHD 방송콘텐츠 제작/OTT 등 UHD 비디오 서비스 분야
- 기존 제작된 HD 콘텐츠를 고품질의 UHD 콘텐츠로 변환하여 활용 가능
- UHD 획득 장비 업그레이드 비용, 영상 재촬영 비용 절약
■ 일반 사용자용 SW
- 일반 사용자가 보유한 HD 영상을 고품질 UHD 영상으로 변환해주는 S/W
■ CCTV, 블랙박스 등의 surveillance 분야
- 영상 내 특정영역 고품질 변환
기술이전 내용 및 범위
[내용]
HD(1920x1080) 입력 영상을 고품질의 UHD(3840x2160) 영상으로 변환하는 기술
(1) ETRI SR을 이용한 고속 고품질 공간해상도 향상 기능 지원
- 원본 UHD 영상 수준의 화질 제공: 화질저하인지율 15%
- GPU 기반 고속화를 통한 빠른 변환 속도 제공: 60fps @ NVIDIA GTX 980 Ti 4장
(2) 사용자 편의를 위한 두 가지 모드의 S/W 제공
- 자동 모드: ETRI SR 필터를 이용하여 자동으로 영상 변환 수행
- 수동 모드: 원하는 구간에 ETRI SR 및 다양한 전/후처리 필터를 적용할 수 있는 기능 제공

* 세부 관련 사항은 첨부된 기술이전계획서 부속자료 참조


[범위]
(1) 다중 GPU를 이용한 고속 고품질 HD-to-UHD 비디오 변환기 실행파일 및 소스코드 (C++)
- H/W 사양: Intel i7 CPU + NVIDIA GTX 980 Ti GPU 카드 4장
- 실행 환경: Windows 7 64bit
(2) 관련 특허의 통상실시권
(3) 기술 문서
관련지적재산권
특허 3건
1) 영상의 영역 별로 선명화하는 고해상도 영상 생성 장치 및 방법
(출원번호 : 2014-0131780)
2) 적응적 전/후처리 필터링을 이용하는 초해상도 영상 처리 방법
(출원번호 : 2015-0032697)
3) 초해상도 기법을 이용한 영상 생성 방법 및 장치
(출원번호 : 2014-0030137)
다중 GPU를 이용한 고속 고품질 HD-to-UHD 비디오 변환기 요구사항정의서 등 기술문서 3건
첨부파일
기술이전조건
실시권 허용범위
비독점적 통상실시권
계약기간
계약체결일로부터 5 년간
기술료조건(부가세별도)
※ 착수기본료(단위:천원)
구분 중소기업 중견기업 대기업
착수기본료 75,000 150,000 150,000
매출정률사용료(%) 1.25 3.75 5
※중소기업 또는 중견기업 기술료조건을 적용받고자 하는 경우에는 중소기업확인증 또는 중견기업확인증 제출 필요
기술전수교육
1 개월 / 480 천원정(부가세 별도)
기타특기사항
세부문의
기술관련
기술개발 발표당시 영상미디어연구실 정세윤 (042-860-5724, jsy@etri.re.kr)
현재 미디어부호화연구실 정세윤 (042-860-5724, jsy@etri.re.kr)
계약관련
기술이전실 김영규 (042-860-, kyk@etri.re.kr)