'구글이 해냈다'..인공지능으로 모자이크 없애는 기술 개발

다른 사진과 비교를 통해 모자이크, 혹은 저해상도 사진의 원본을 유추하는 과정. [사진 구글 `Pixel Recursive Super Resolution`]

가까운 미래에는 사진이나 영상에 입혀진 '모자이크'를 제거해 원본을 감상하도록 돕는 기술이 등장할 것으로 보인다.

구글이 구글의 인공지능 연구 프로젝트 중 하나인 '구글 브레인(Google Brain)'을 이용해 디지털 화상에서 모자이크를 제거하는 기술을 연구 중이라고 아스테크니카 등 기술 전문 외신이 전했다. 구글의 이 연구는 '픽셀 재귀 슈퍼 레졸루션(Pixel Recursive Super Resolution)' 논문을 통해 2일 발표됐다.

7일(현지시간) 관련 보도와 논문 등을 따르면 구글은 인공지능을 이용해 크기가 큰 픽셀(Pixel)로 나누어진 모자이크 사진을 점차 많은 픽셀로 이루어진 원본 사진에 가깝게 복원하는 기술을 개발 중이다.

디지털 사진은 가로와 세로에 놓인 점으로 이루어지는데, 예를 들어 64개의 픽셀로 이루어진 정사각형 모자이크 사진은 가로·세로 각각 8개의 픽셀로 구성돼 있다. 이는 원본 사진이 무엇인지 구분하기 어려울 정도로 일그러진 형태다. 만약 이 사진을 바탕으로 원본 사진을 유추할 수 있다면, 8×8개로 이루어진 모자이크 사진을 가로와 세로가 각각 32개의 픽셀로 이루어진 32×32 픽셀 사진으로 복원할 수 있지 않을까. 이를 다시 가로·세로 64픽셀로 된 사진으로 만들면 원본과 유사한 사진을 얻을 수 있다.

지금까지 이 같은 기술은 불가능한 것으로 여겨져 왔다. 영화나 드라마에서는 경찰과 같은 수사기관이 종종 해상도가 낮은 CCTV 화면을 확대해 범인의 몽타주를 얻는 장면이 등장하는데, 사실 이는 모두 허구다. 해상도가 높은 원본 사진을 해상도가 낮은 모자이크 사진으로 만들 수는 있지만, 아직 이 같은 일을 역방향으로 진행하는 기술은 개발되지 않았기 때문이다.

구글의 인공지능은 이 '불가능을 가능하게' 만들기 위해 모자이크 사진에서 원본 사진을 직접 유추하는 대신, 다른 사진과 교차비교하는 기술을 연구 중이다.

이는 두 단계로 이루어진다. 예를 들어 8×8 픽셀로 이루어진 낮은 해상도의 모자이크 사진과 비슷한 색깔 패턴을 보이는 다른 사진들을 비교하는 것이다. 복원하려는 사진과 비교선상에 놓이는 사진들은 높은 해상도에서 모자이크를 했을 때 해당 사진과 비슷한 색깔 패턴을 보이는 사진들로 구성된다.

즉, 다른 어떤 사진을 모자이크 했을 때 복원하려는 이 사진과 비슷할 것인가를 구글 인공지능이 판단한다는 뜻이다. 구글은 이를 '컨디셔닝 네트워크'라고 이름 붙였다.

두 번째 단계는 비교에 쓰인 고해상도 사진을 바탕으로 복원하려는 모자이크 사진의 빈 공간을 채우는 과정이다. 구글은 여기에 '프라이어 네트워크'라는 이름을 붙였다.

결과적으로 모자이크 된 사진이나 낮은 해상도의 사진은 다른 고해상도 사진들과 교차비교를 통해 원본에 가까운 모습으로 복원된다. 인공지능이 사진을 알아보고, 수많은 사진을 바탕으로 비슷한 패턴을 찾을 수 있다느 점에 착안한 기술이다.

구글의 이 기술은 실제 사람을 통한 테스트 과정에서 우수한 평가를 받은 것으로 알려졌다. 구글은 이 기술이 앞으로 경찰 등 수사기관에서 유용하게 쓰일 것으로 기대하고 있다.

오원석 기자 oh.wonseok@joongang.co.kr

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