뉴럴 네트워크를 이용한 비매칭 저화질 영상 처리 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법은 입력 영상에 대한 웨이블릿 서브밴드 영상을 수신하는 단계; 웨이블릿 서브밴드에 대한 사이클 일관성(cycle consistency)을 가지는 비지도 학습 기반의 뉴럴 네트워크를 이용하여 상기 수신된 웨이블릿 서브밴드 영상에서 노이즈를 제거함으로써, 상기 노이즈가 제거된 웨이블릿 서브밴드 영상을 획득하는 단계; 및 상기 수신된 웨이블릿 서브밴드 영상과 상기 노이즈가 제거된 웨이블릿 서브밴드 영상에 기초하여 상기 입력 영상에서 노이즈가 제거된 고화질의 출력 영상을 복원하는 단계를 포함한다.