KR20180025342A - 강의 콘텐츠 제공 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일면에 따른 강의 콘텐츠 제공 장치는, 강의자의 모습을 촬영하기 위한 촬영부; 상기 강의자로부터 강의자료를 입력받는 입력부; 상기 촬영부에 의해 획득한 강의자의 모습 및 상기 강의자료를 표시하는 표시부; 상기 표시부에 표시되는 강의화면 및 강의와 관련된 자료를 저장하는 저장부; 및 상기 촬영부에 의해 획득한 상기 강의자의 모습 및 상기 강의자료를 레이어 단위로 합성하여 상기 표시부에 표시하고, 상기 저장부에 저장된 상기 강의화면 및 상기 강의와 관련된 자료들을 학습자의 장치로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

강의 콘텐츠 제공 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING LECTURE}
본 발명은 강의 콘텐츠 제공을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 개인용 컴퓨터(PC)를 이용하여 복잡한 시스템 없이 강의 콘텐츠를 제작하여 제공하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 많은 교육기관과 단체들이 IT기술을 이용한 이러닝(e-Learning) 서비스를 도입하고 있다. 이러한 이러닝 서비스는 간단한 애플리케이션(Application)수준의 서비스도 있지만, 다양한 하드웨어 장비와 고가의 솔루션 구축이 필요한 서비스를 도입한 곳도 증가하고 있다.
이러닝 서비스의 도입과 윤영을 위해서는 효과적인 이러닝 콘텐츠 제작과정이 필요한데, 일반적으로 고사양의 PC와 이와 연결된 전자칠판, 전자교탁 그리고 강의 촬영을 위한 카메라 장비 등의 하드웨어 환경과 이를 제어하는 판서 소프트웨어 등 소프트웨어 환경이 필요하다.
기존의 이러닝 콘텐츠 제작방법은 특정 스튜디오나 교실에서 여러 대의 카메라를 설치하여 강의자의 강의장면을 트래킹하며 촬영하고 촬영한 영상을 강의 자료와 함께 동기화하는 편집과정을 거쳐 제작하였다. 이러한 방법은 다수의 촬영자 및 제작 참여자가 필요하고 따라서 비용과 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.
또한 강의자의 강의 모습과 강의 콘텐츠가 함께 나타나는 이러닝 콘텐츠를 제작하려면, 녹색 또는 파란색과 같은 특정 색의 스크린과, 영상/음성 믹서, 영상편집 프로그램 등이 구비된 스튜디오에서 제작이 이루어져야 하는 번거로움이 있다.
특히, 강사가 PC에 카메라를 거치하여 강사 스스로 이러닝 콘텐츠를 제작하려 한다면, 강의하고 있는 자신의 얼굴 영역과 배경 영역이 사전에 작성된 강의자료 파일들과 같이 PC 스크린에 가시화되고 녹화되는데, 이때 강의자료와 강의자의 얼굴영역 및 배경영역이 단순히 함께 녹화되는 것에 불과한 현실이어서, 콘텐츠 몰입감을 저해하고 실시간으로 녹화되는 강의자의 모습과 강의 자료들간의 자연스러운 동기화 처리과정이 부족해지는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 카메라와 웹 브라우저 기반의 실시간 강의 콘텐츠 저작과 공유를 가능하게 함으로써, 전문적인 녹화장비나 솔루션, 그리고 공간과 뷰어 단말장비의 제약 없이 높은 콘텐츠 몰입감과 간편한 콘텐츠 동기화 처리가 가능한 강의 콘텐츠 제공 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 강의 콘텐츠 제공 장치는, 강의자의 모습을 촬영하기 위한 촬영부; 상기 강의자로부터 강의자료를 입력받는 입력부; 상기 촬영부에 의해 획득한 강의자의 모습 및 상기 강의자료를 표시하는 표시부; 상기 표시부에 표시되는 강의화면 및 강의와 관련된 자료를 저장하는 저장부; 및 상기 촬영부에 의해 획득한 상기 강의자의 모습 및 상기 강의자료를 레이어 단위로 합성하여 상기 표시부에 표시하고, 상기 저장부에 저장된 상기 강의화면 및 상기 강의와 관련된 자료들을 학습자의 장치로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전문적인 강의 녹화 장비나 솔루션 없이 몰입감 높은 이러닝 콘텐츠를 제작하고 실시간으로 학습자에게 공유할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 강의 콘텐츠 제공 장치의 구조도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강의 콘텐츠 제공 장치의 화면 표시 내용을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강의 콘텐츠 제작 및 공유 시스템의 전체 구성도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어서버의 구조도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강의자와 학습자의 강의 콘텐츠 제공 장치(100)간 강의 화면 공유 방법의 흐름도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실시간 강의 콘텐츠 제공 방벙의 예시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강의 콘텐츠 레이어들의 공유 모습의 예시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 강의자가 전방 카메라가 설치된 자신의 스크린 단말 장비(노트북, 데스크탑 PC 등)만을 가지고 다른 전문적인 강의 장비나 솔루션 없이 이러닝 콘텐츠를 스스로 제작하고 실시간으로 학습자와 공유하는 시스템 및 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 강의 콘텐츠 제공 장치(100)의 구조도를 나타낸다.
강의 콘텐츠 제공 장치(100)는 촬영부(110), 제어부(120), 입력부(130), 표시부(140) 및 저장부(150)를 포함한다.
촬영부(110)는 강의자의 모습을 촬영하기 위해 사용된다. 촬영부(110)에는 카메라 등의 장비가 사용될 수 있고, 노트북이나 태블릿 PC에 내장된 웹캠(Web-cam)등의 카메라나 RGB-D(RGB-Depth) 카메라 등이 사용될 수도 있다.
표시부(140)는 강의를 위해 강의자가 사용하는 화면으로, 촬영부(110)를 이용해 촬영한 강의자의 모습과, 강의자료, 판서 등이 함께 표시된다.
입력부(130)는 강의중 실시간으로 판서 등의 강의자료를 입력하거나, 강의자와 학습자간의 의견교환을 위해 사용된다.
입력부(130)는 키보드나 마우스 등의 기본적인 입력자료를 사용할 수 있고, 표시부(140)가 터치스크린 디스플레이인 경우 표시부(140)의 터치 입력 기능을 사용할 수 있다. 또한, 펜을 사용하여 별도의 입력장치에 입력하는 태블릿 또는 디지타이저 등의 장비가 사용될 수 있다.
입력부(130)를 통해 강의자는 강의실에서 칠판, 화이트보드 등에 판서하듯 강의에 대한 추가자료를 실시간으로 입력하는 것이 가능하다.
저장부(150)는 촬영부(110)를 이용하여 획득한 강의자의 영상과, 입력부(130)를 이용하여 획득한 판서내용과 학습자와의 대화내용 등을 실시간으로 저장한다.
또한, 저장부(150)에는 강의에 필요한 문서자료나 동영상 및 음성파일 등을 강의 보조자료로 함께 저장할 수 있다.
제어부(120)는 촬영부(110)를 이용하여 획득한 강의자의 모습을 저장부(150)에 저장하는 한편 유/무선 통신망을 통해 학습자의 강의 콘텐츠 제공 장치에 전송하고, 강의자의 모습과 강의자료를 레이어 단위로 편집하여 표시부(140)에 표시한다.
도 2는 강의자가 사용하는 강의 콘텐츠 제공 장치(100)의 표시부(140)에 표시되는 일 실시예를 나타낸다.
강의자는 강의 콘텐츠 제공 장치(100)에 설치된 웹브라우저를 통해 특정 URL(http://xxx.xxx.xxx.xxx/client)에 접속하여 강의용 웹 앱(애플리케이션)을 실행시키는 방법으로 강의 콘텐츠를 제작할 수 있다.
이때 강의 콘텐츠 제공 장치(100)의 표시부(140)에 나타나는 메인 GUI(200)에는 촬영부(110)를 통해 촬영되는 강의자의 모습이 나타나는 강의 화면(201)과 녹화될 강의 콘텐츠의 파일명을 입력할 수 있는 입력창(203), 저장부(150)에 저장된 강의자료를 열기 위한 자료 열기 버튼(202, Doc Open), 강의 녹화를 시작하기 위한 녹화버튼(204) 및 판서 등에 사용되는 기타 버튼(205)이 포함된다.
강의자가 녹화버튼(204)를 클릭 또는 터치하여 강의 녹화를 시작하면 입력창(203)에 강의 파일명을 입력하여 생성될 강의 콘텐츠 파일의 이름을 결정한다.
녹화가 시작되면 촬영부(110)를 통해 촬영되는 강의자의 모습이 강의 화면(201)에 나타나고, 강의 화면(201)은 하나의 위젯(widget) 프레임으로 구성될 수 있어서 강의자가 자유롭게 클릭 후 드래그(click and drag) 동작을 통해 다양한 위치 및 크기로 정렬시킬 수 있고, 메인 GUI(200) 상의 여러 객체들과 조합하는 것도 가능하다.
강의가 진행되면서 강의자는 필요한 시점에 자료 열기 버튼(202)을 사용하여 저장부(150)에 저장된 문서, 동영상, 음성 등의 강의자료를 불러올 수 있고 메인 GUI(200)내의 임의의 위치에 위치시킬 수 있다. 자료 열기 버튼(202)는 메인 GUI(200)내의 좌측, 우측 또는 그 외의 임의의 위치에 정렬시킬 수 있다.
기타 버튼(205)을 사용하면 강의 중 판서 입력이 필요한 경우 입력부(130)를 통해 입력하는 판서의 다양한 변형이 가능하다. 펜을 통해 입력되는 선의 굵기나 색상, 지우개, 또는 이미지를 불러와서 이미지 위에 실시간으로 표시하는 등의 다양한 입력이 가능하다.
강의 녹화가 끝나면 녹화 버튼(204)을 다시 한 번 클릭 또는 터치하여 녹화를 종료하게 되고, 강의 콘텐츠가 자동으로 저장부(150)에 저장되어 강의 목록이 자동으로 생성된다.
학습자는 실시간으로 강의를 청취하기도 하고, 생성된 강의 목록에서 강의 콘텐츠를 선택하여 학습하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강의 콘텐츠 제작 및 공유 시스템의 전체 구성도를 나타낸 도면이다.
강의 콘텐츠 제공 장치(100)에서 강의 콘텐츠 생성 및 공유는 웹브라우저(102) 기반으로 이루어질 수 있고, 표시부(140)에 생성되는 메인 GUI(200)를 중심으로 동작된다.
웹브라우저(102) 내에서 구동되는 강의보드(104)는 표시부(140)에 표시된 강의 콘텐츠의 이동, 콘텐츠 추출, 판서보드(106)와의 연동, 콘텐츠 조회, WebRTC(Web Real-Time Communication)를 이용한 강의자와 학습자간 화면 교환 기능 등을 제공한다.
이를 위해 강의보드(104)는 WebRTC 기능이 지원되는 웹브라우저(102)상에서 동작하고, 강의자가 이러닝 강의용 웹 앱에 접속하였을 때 나타나는 웹 브라우저 상의 메인 GUI화면(200)의 기능을 조작하여 인터랙티브 전자칠판과 유사하게 강의자와 학습자간 실시간 협력 작업공간으로 사용될 수 있다.
판서보드(106)는 멀티 레이어 기반의 실시간 강의 진행 및 기록을 위해 사용되고, 강의 진행 중 강의자와 학습자간의 상호 의견 교환이나, 강의자가 강의에 대한 부가설명 등을 기록하기 위한 목적으로 사용된다.
또한, 강의 또는 협력 교습 작업에 사용된 문서, 사진, 동영상 등의 로컬 콘텐츠들을 레이어(layer)단위로 웹화하여 간편하게 실시간 강의 콘텐츠 생성, 관리 및 이동과 공유를 가능하게 한다. 웹화는 HTML 래퍼(Wrapper)를 통해 강의 콘텐츠들을 HTML 페이지(Page)로 바꾸어주는 것을 의미한다.
판서보드(106)에 기록된 강의 진행 콘텐츠들의 이력정보는 제어서버(300)에 송수신되는데, 웹소켓(WebSoket)을 이용하여 제어서버(300)와 데이터를 교환할 수 있다.
제어 서버(300)는 강의 중 다수의 강의자 및 학습자의 강의 콘텐츠 제공 장치(100)간 강의 콘텐츠 공유 및 동기화를 위해 상호간 연결성 유지 관리 및 강의 콘텐츠 이동에 필요한 송수신 데이터를 중계 및 제어하고, 필요한 데이터는 DB 서버(304)에 전송하여 저장하는 기능을 수행한다.
도 4는 제어서버(300)의 상세한 구조를 나타내는 구조도이다.
제어서버(300)는 운용관리부(301), 데이터관리부(302), 통신관리부(303) 및 콘텐츠관리부(304)를 포함하여 이루어진다.
운용관리부(301)는 제어서버(300)의 관리자와 사용자에게 웹 베이스의 GUI를 제공하여 관리 및 사용이 이루어지도록 한다.
데이터관리부(302)는 서비스 사용자의 데이터베이스를 구축하여 관리하고, 강의자 또는 학습자의 콘텐츠 제공 장치(100, 102, 104)들의 데이터베이스도 구축하여 관리한다. 또한, 강의에 사용된 이미지나 동영상 등의 미디어 데이터베이스를 구축하여 관리하고 서비스 사용자의 서비스 기록 데이터베이스도 구축하여 관리한다.
통신관리부(303)는 실시간 강의 진행에 사용되는 강의 콘텐츠 제공 장치(100)의 스펙 등에 대한 등록 및 검색 기능을 제공하고, 웹소켓 기능을 통해 서비스 요청 수신 및 전달 채널을 관리하는 기능을 제공하고, 강의자와 학습자간 강의 콘텐츠 이동을 위한 데이터 송수신 기능과 강의 콘텐츠 저장소인 DB서버(310)와의 연동기능을 제공한다.
이를 위해 통신관리부(303)는 사용자의 강의 콘텐츠 제공 장치(100)와의 프로토콜을 송수신 처리하는 부분과 송수신된 데이터를 통해서 강의 콘텐츠 제공 장치(100)의 자원관리, 사용자 연결 세션관리, 강의 콘텐츠 제공 장치(100) 호환을 위해 강의용 웹앱 호환 브라우저(102) 지원 관리를 하는 부분으로 나뉜다.
콘텐츠관리부(304)는 강의 콘텐츠 제공 장치(100)의 자원 상황에 따라 강의 콘텐츠의 동적 할당, 레이어 단위의 강의 콘텐츠 등록/조회/삭제 기능을 제공한다.
콘텐츠관리부(304)는 또한 통신관리부(303)와 연동하여 강의 콘텐츠를 검색하고 검색된 강의 콘텐츠를 적합한 레이어 단위 포맷으로 변경하여 로컬 시스템으로 다운로드하여 DB에 저장/관리한다.
도 5는 강의자와 학습자의 강의 콘텐츠 제공 장치(100)간 강의 화면 공유 방법의 흐름도를 나타낸다.
실시간 강의화면 공유를 원하는 강의자 및 학습자의 강의 콘텐츠 제공 장치(100, 102)는 제어서버(300)에 각 장치의 자원 정보와 속성정보를 등록한다(S501, S501’).
제어서버(300)는 강의자의 웹 브라우저 기반의 강의 콘텐츠 제공 장치(100)에 강의 화면 공유 기능을 요청하여 활성화 시킨다(S502).
요청을 받은 강의자의 강의 콘텐츠 제공 장치(100)는 표시부(140)에 표시된 메인 GUI(200)에서 사용자로부터 공유 영역을 선택하면(S503) 선택받은 공유 영역을 레이어 단위의 콘텐츠로 실시간 변환하여 제어서버(300)로 송출한다(S504).
제어서버(300)는 전달된 공유 영역을 등록된 학습자의 강의 콘텐츠 제공 장치(102)에 실시간으로 전달하고, 강의 콘텐츠 제공 장치(102)에서는 수신한 공유 영역을 표출하게 된다(S505, S505’).
강의자의 강의 콘텐츠 제공 장치(100)의 공유 영역에서 판서보드 등의 화면 정보 업데이트가 발생하면, 업데이트된 공유 영역을 실시간 변환하고 제어서버(300)로 송출하면(S506), 제어서버(300)는 업데이트된 공유 영역의 컨텐츠를 등록된 학습자의 강의 콘텐츠 제공 장치(102)에 전달하여 화면에 표시될 수 있도록 한다(S507, S507’).
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 강의 콘텐츠 제공 방법을 나타내는 예시도이다.
일반적인 1인 자가 이러닝 강의 콘텐츠 제공 시스템의 경우, 노트북 혹은 PC에 웹캠등 카메라를 연결하여 강의자의 모습을 촬영하게 되고, 강의 페이지에는 강의자의 모습뿐 아니라 배경이 포함된 영상이 나타나게 된다.
이러한 방식은 단순히 화상 채팅 시스템을 이러닝 강의 시스템에 결합한 형태로, 강의에 필요 없는 배경이 포함된 영상이 학습자의 이러닝 콘텐츠에 대한 몰입을 저해하는 요소가 될 수 있다. 하지만 배경이 제거된 강의자에 대한 영역만을 추출하기 위해서는 파랑색과 같은 일정한 칼라로 만들어진 스크린과 영상 합성을 위한 장비 및 추가 소프트웨어가 필요하고, 강의자 이외의 배경을 삭제하기 위한 추가 작업이 필요하기 때문에 1인 제작 시스템에서는 실현이 어려운 문제가 있다.
본 발명을 이용하면, 인물 검출 최소 거리인 50cm로 촬영부(110)의 위치를 설정하면 배경이 제거된 강의자의 얼굴부위만 추출할 수 있다. 인물 검출을 위한 최소 거리는 촬영부(110)에 사용되는 카메라의 종류에 따라 달라질 수 있다.
이렇게 추출된 얼굴부위와 함께 판서자료나 강의자료 등 현재 진행되는 강의와 관련된 자료들(601)이 함께 합성되어 표시되면 훨씬 몰입감이 높은 강의 콘텐츠 생성 및 공유가 가능하다.
강의자의 강의 콘텐츠 제공 장치(100)에서 생성되는 강의 콘텐츠는 레이어(602) 단위별로 각각 생성되어 학습자의 강의 콘텐츠 제공 장치(102)로 실시간 공유된다.
구체적으로, 촬영부(110)를 이용하여 촬영되어 추출된 강의자의 얼굴부위 영상은 하나의 특정 레이어(602)에 아카이빙 되어 다른 강의 자료 레이어(603)와 함께 학습자의 강의 콘텐츠 제공 장치(102)로 전송되고, 강의 도중에 판서 보드에 기록되는 내용이나 강의 자료 파일들은 또 다른 레이어(603)로 각각 생성되어 전송된다.
도 7은 본 발명에 따라 멀티 레이어 단위로 실시간 강의 콘텐츠 레이어들이 공유되는 모습을 나타낸다.
본 발명에 따른 강의 콘텐츠 제공 장치에 의해 전문적인 장비나 인력 없이도 개인이 몰입감 높은 이러닝 콘텐츠를 제작하고 학습자에게 실시간으로 제공하는 것이 가능하다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (1)

  1. 강의자의 모습을 촬영하기 위한 촬영부;
    상기 강의자로부터 강의자료를 입력받는 입력부;
    상기 촬영부에 의해 획득한 강의자의 모습 및 상기 강의자료를 표시하는 표시부;
    상기 표시부에 표시되는 강의화면 및 강의와 관련된 자료를 저장하는 저장부; 및
    상기 촬영부에 의해 획득한 상기 강의자의 모습 및 상기 강의자료를 레이어 단위로 합성하여 상기 표시부에 표시하고, 상기 저장부에 저장된 상기 강의화면 및 상기 강의와 관련된 자료들을 학습자의 장치로 전송하는 제어부;
    를 포함하는 강의 콘텐츠 제공 장치.
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