FPGA 기반 RHP 개발
초당 30프레임 처리 가능
차량 HUD·VR 장치 활용
2D 동영상을 실시간 3D 홀로그램으로 만드는 '디지털 홀로그래피 프로세서'가 국내 기술로 개발됐다. 보통 2D 동영상을 간편하게 홀로그램화 할 수 있어 향후 홀로그래피 핵심 기술로 자리매김할 전망이다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 프로그래밍 가능 반도체(FPGA) 기반 디지털 홀로그래피 미디어 프로세서(RHP)를 개발했다고 21일 밝혔다.
RHP는 세계 최초로 DDR 메모리 대신 고대역폭메모리(HBM)를 적용, 실시간 2D 동영상을 3D 풀컬러 홀로그램으로 구현한다. 대량의 복소수 홀로그램 계산을 빠른 속도로 처리할 수 있다. 모든 하드웨어(HW)를 하나의 '시스템 온 칩(SoC)'으로 제작했다.
2D 동영상의 3원색(RGB)과 깊이 정보를 입력받아 30밀리초(㎳) 지연시간 내 4K 해상도 입체정보로 재생한다. 최대 초당 30프레임 처리 속도로 홀로그램 출력이 가능하다. 세계 최고 수준 성능이다.
이번 성과는 기존 컴퓨터 소프트웨어(SW)를 통한 홀로그램 생성 방식에 대비 수십 배 빠른 동작속도와 성능, 낮은 소비전력을 자랑한다.
ETRI는 이번 연구로 초고해상도 홀로그램 실시간 렌더링 기술을 HW로 구현하는 홀로그래픽 미디어 핵심 기술을 개발해 냈다. 향후 연구 고도화로 자연광 기반 홀로그램 직접 획득, 고화질 홀로그램 렌더링 기술 등을 추가 개발·적용한다는 계획이다.
기술은 해외 전시에서도 호평을 받았다. 2023년 'SID I-존' 국제 전시, 지난해 미국 세너제이에서 개최된 'SID 디스플레이 위크 2024'에서 관람객들로부터 호응을 얻었다.
지난달 일본 도쿄에 '시그라프 아시아(SIGGRAPH ASIA)'에서도 큰 인기를 얻었다.
권원옥 ETRI 디지털홀로그래피연구실 책임연구원은 “향후 범용적인 홀로그래피 디스플레이에 사용되는 홀로그래피 미디어 프로세서 칩(ASIC) 개발이 목표”라고 말했다.
연구진은 향후 이 기술이 홀로그래피 차량용 헤드업디스플레이(HUD), 홀로그래피 가상현실(VR)·혼합현실(MR) 장치 등에 널리 사용될 것으로 예상했다. 관련 업체에 기술이전 한다는 계획이다.
홍기훈 ETRI 디지털홀로그래피연구실장은 “홀로그래피 프로세서 개발로 저전력, 작은 폼팩터로 실시간 홀로그램을 생성할 수 있어, 이후 홀로그래피 기술 실용화에 중요한 진전을 가져올 것”으로 기대했다.
이번 성과는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP) '홀로그램 영상서비스를 위한 홀로-TV 핵심기술개발사업'으로 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
