[디지털데일리 오병훈기자] 방송 기술 시장에서도 AI를 통해 실질적인 성과를 낼 수 있는 방법에 대한 연구가 지속되고 있는 가운데, 주요 통신 기업들은 인터넷TV(IPTV) 시장에서 셋톱박스 내 AI를 탑재하는 방식으로 차별화 전략을 세우는데 집중하고 있다.

20일 통신업계 따르면, SK그룹 IPTV 계열사 SK브로드밴드(이하 SKB)와 LG유플러스는 자사 IPTV 셋톱박스에 온디바이스 AI를 이식하기 위해 신경망처리장치(NPU)를 탑재하고, 이를 서비스에 적용·고도화 시키는 작업에 집중하고 있다.

각사는 지금까지 셋톱박스 온디바이스AI 마케팅 과정에서 ‘AI에이전트 서비스’ ‘콘텐츠 추천 및 검색 기능’등을 주로 강조하는 모습을 보여줬다. 소비자 대상 거래(B2C)가 주요 핵심 셀링 포인트인 만큼, 이용자가 직접 눈에 띄는 강점을 전면에 내세운 것으로 풀이된다.

다만, NPU가 탑재됐다는 것은 단순히 서비스 고도화를 넘어 셋톱박스 자체 성능을 높일 수 있는 기반이 마련됐다는 것을 뜻하기도 한다. AI의 고성능 연산을 통해 기존에 부족했던 서비스 다운로드 속도를 높일 수 있고, 콘텐츠 품질을 결정하는 화질과 음질 개선에도 영향을 줄 수 있다는 것이 업계 전문가 설명이다.

◆진가는 하드웨어 고도화에 있다…“빨라진 연산, NPU가 필요한 이유”

먼저, 하드웨어 자체에 NPU가 탑재되면, 소프트웨어 서비스 뿐 아니라 하드웨어 단계에서부터 시스템을 고도화할 수 있다는 장점이 있다.

SKB 개발 실무 담당자는 “일반적인 중앙처리장치(CPU)나 그래픽처리장치(GPU)는 AI 연산에 최적화돼 있지 않기 때문에, NPU가 필요한 것”이라며 “NPU는 AI 연산에 특화된 전용 프로세서로, 동일한 AI 작업을 수행할 때 CPU나 GPU 대비 낮은 전력으로 높은 연산 효율 제공할 수 있어 실시간 AI 처리 및 저전력 환경이 요구되는 IPTV 셋톱박스, 사물인터넷(IoT) 기기 등에 적합하다”고 설명했다.

NPU는 IPTV셋톱박스 처리 효율을 높이는데 중요한 역할을 한다. 콘텐츠 대범람 시대, 채널은 단순히 방송 송출 뿐 아니라, 온라인동영상서비스(OTT)와 VOD까지 확장된 상황이다. 다양한 영상처리는 대규모 데이터 송출을 동반하게 되는데, 여기에 온디바이스 AI 동작을 위한 하드웨어 파워까지 확보하기 위해서는 셋톱박스 내 NPU 탑재가 필수인 셈이다.

LG유플러스 개발팀 관계자는 “AI 전용 프로세서(NPU)가 내장돼 영상 및 음성 데이터를 셋톱박스 자체에서 실시간으로 처리할 수 있어 중앙처리장치(CPU) 및 그래픽처리장치(GPU) 부담을 줄이고, 데이터 로딩 속도를 높일 수 있다”고 설명했다.

◆무대 뒤에서 열일하는 NPU…화질·음질 개선에도 도움을 준다고?

그간 IPTV 셋톱박스는 클라우드 컴퓨팅 서비스를 기반으로 영상을 로딩하고, 처리하는 것이 일반적이었다. 클라우드 컴퓨팅을 이용하게 되면 인터넷 망을 통해 데이터를 주고받고, 연산하는 과정 속 지연이 발생할 수 있다. 이는 곧 화면 버벅거림 등 서비스 품질 저하로 이어지기도 한다.

하지만, NPU를 탑재함으로써 일부 기능에서는 클라우드 컴퓨팅 연산에 의존하지 않고, 셋톱박스 자체 하드웨어로 연산을 수행할 수 있게 된다. 이는 자연스럽게 서비스 속도를 높이는데 일조하는 요인이 될 수 있다는 설명이다.

LG유플러스 개발팀 관계자는 “AI 연산이 클라우드가 아닌 로컬(셋톱박스 자체)에서 수행되기 때문에 음성 명령 인식, 콘텐츠 탐색 등의 반응 속도가 개선될 수 있다”고 덧붙였다.

SKB 개발 담당자는 “시스템온칩(SoC) 내 CPU와 GPU처럼, 별도 AI 작업에 특화된 NPU 및 AI 연산 블록을 구성해, 셋톱박스 내 독립적인 AI 연산을 수행하게 된다”고 설명했다.

셋톱박스 온디바이스AI는 수퍼레졸루션(SR) 전용 칩을 활용해 화면 품질도 높일 수 있다. SR은 저해상도 영상을 고해상도로 변환하는 기술로, 일반적으로는 딥러닝을 활용해 영상의 세밀한 부분을 복원함으로써 화질 개선에 일조한다.

LG유플러스 개발팀 관계자는 “AI 기반 슈퍼 레졸루션(SR) 기술을 적용해 저해상도 콘텐츠를 고해상도로 업스케일링할 수 있다”며 “음질에도 영향을 줄 수 있는데, AI 기반 오디오 처리 기술을 적용하면, 실시간으로 잡음을 제거하고, 음성을 선명하게 보정할 수 있다”고 설명했다.

◆기업별 온디바이스 AI 강점은?...“비전AI 활용한 콘텐츠로 연계”

온디바이스AI로 셋톱박스 기능이 강화됨에 따라, 이를 연계한 다양한 서비스들도 눈길을 끈다.

SKB는 ‘AI 포 비전(AI 4 Vision)’을 앞세웠다. AI 4 vision은 4K를 지원하는 13M 픽셀 카메라를 탑재해 고객의 움직임을 인식한 모션 게임, 홈피트니스 등 다양한 서비스를 지연없이 제공하는 것이다. 카메라로부터 입력받은 영상을 NPU를 활용해 실시간으로 분석하는 모션 인식 서비스 제공하고, 이를 통해 게임, 홈피트니스 등 다양한 서비스 구현 가능해 고객에게 제공하고 있다는 것이다.

LG유플러스에서는 NPU 사양 자체에 집중해 타사 대비 강력한 NPU 연산 능력을 전면에 내세워 격차를 벌리겠다는 계획이다.

LG유플러스는 “상대적으로 우수한 칩셋이 탑재된 셋톱을 개발해 온디바이스 AI 서비스가 가능하도록 준비를 했던 것이 타사와의 차별점”이라며 “자사 칩셋은 타사 주력 칩셋보다 고사양의 NPU를 탑재하고 있다”고 전했다.

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