JP2007060032A - 情報処理装置、講義システム、テレビ会議システム - Google Patents

Abstract

【課題】実質的に固定された動作環境で使用される情報処理装置における画像データの生成、出力を簡単に行う。
【解決手段】講義室コンピュータ１には、ビデオ信号入力部１１を介して、講師用コンピュータ９からの講義用資料の画像信号をビデオ信号に変換した信号が入力される。講義室コンピュータ１には、講師用コンピュータ９からの画像にカメラ２からの撮影画像やタブレット３からの手書き画像が合成された合成画像が表示される。講義室コンピュータ１の画像表示信号は、プロジェクタ４に送られ、図示しない大規模スクリーンにも表示される。
【選択図】図１

Description

本発明は、実質的に固定された動作環境で使用される情報処理装置、このような情報処理装置を備える講義システム、テレビ会議システムに関する。

画像データを生成し、出力する情報処理装置は、非常に多くの状況で使用される。例えば、講義、講演、発表等に利用される大型の表示画面を有するプレゼンテーションシステムは、コンピュータを用いて生成した画像を、液晶プロジェクタや大型フラットパネルディスプレイ等に表示させる。表示させる画像は、予め作成した電子化情報を所定のアプリケーションソフトウェア（プレゼンテーションソフトウェア、Ｗｅｂブラウザ、画像表示ソフトウェア等）を実行させて生成したものや、カメラによる撮影画像や、キーボード、マウス、タブレット等から入力された手書き画像である。特許文献１には、これらの複数の画像を合成した画像を大規模スクリーンに表示させるとともに合成画像に基づく動画ファイルを生成する講義ビデオ作成システムが記載されている。

特許文献１に記載された講義ビデオ作成システムは、講師用のコンピュータが、各種アプリケーションを実行するとともに、それらの出力画像と撮影画像やキーボード、マウス、タブレット等から入力された手書き画像との合成処理を行っている。そのため、講師用コンピュータには、あらかじめ、画像の合成処理を行うためのプログラムがインストールされている。したがって、講師の個人用のコンピュータを使用して講義を行う場合、あらかじめ画像の合成処理を行うためのプログラムをインストールしておく必要がある。また、講義室等に固定設置されたコンピュータを講師用コンピュータとして使用する場合、あらかじめそのコンピュータにインストールされたアプリケーションプログラムの確認をし、必要なら講義に使用するアプリケーションプログラムをインストールしておく必要がある。

また、テレビ会議システムや遠隔講義システム等、特定のコンピュータで生成された画像データを通信回線で接続された他のコンピュータに転送する場合、通信回線に接続されたコンピュータで所定のプログラムを実行して転送すべき画像データを生成する。しかし、転送すべき画像データを生成するプログラムが汎用のものである場合、通信回線に接続されたコンピュータにあらかじめインストールしておく必要がある。

また、特定のＬＡＮに接続されたコンピュータや記憶装置に、汎用のものではないプログラムの実行によって生成される画像データを記憶させたり、その画像データに基づく画像を表示させたりすることは、一般には簡単ではない。このようなＬＡＮは、必要なプログラムがインストールされたコンピュータを新規に接続することが一般に難しく、既に接続されているコンピュータに新規のプログラムをインストールすることも制限されているからである。

特開２００５−７９９１３号公報

本発明は、実質的に固定された動作環境で使用される情報処理装置における画像データの生成、出力を簡単に行うことを目的とする。また、そのような情報処理装置を利用する講義システム及びテレビ会議システムを提供することを目的とする。

本発明の情報処理装置は、実質的に固定された動作環境で使用される情報処理装置であって、画像データを生成する画像生成部と、前記画像生成部で生成した前記画像データに基づく表示画面信号を出力する画像出力部と、外部からの画像信号をビデオ信号に変換して入力するビデオ信号入力部と、を備え、前記画像生成部は、前記ビデオ信号入力部から入力した前記ビデオ信号に基づく画像データを生成する機能を有するものである。

本発明によれば、実質的に固定された動作環境で使用される情報処理装置における画像データの生成、出力を簡単に行うことができる。また、外部からの画像信号として他のコンピュータの表示画面信号（例えばアナログＲＧＢ信号）を用いることにより、実質的に固定された動作環境で使用される情報処理装置の操作を最小限にしつつ、他のコンピュータで生成された画像データを安全に取り込むことができる。ここで、動作環境が実質的に固定された状態で使用される情報処理装置とは、会議室、講義室、ホール等に設置され、通常は移動しないで使用されるコンピュータ、特定のネットワークに接続された状態のコンピュータ等、外部機器との接続状態やネットワークとの接続状態が基本的に変更されない状態で使用される情報処理装置をいう。

本発明の情報処理装置は、さらに、手書き画像データを入力する手書きデータ入力手段を備え、前記画像生成部が、前記手書き画像データが合成された画像データを生成するものを含む。

本発明の情報処理装置は、さらに、動画撮影が可能な撮像手段を備え、前記画像生成部が、前記撮像手段が撮影した動画データが合成された画像データを生成するものを含む。

本発明の講義システムは、上記した情報処理装置と、前記画像出力部から出力される表示画面信号に基づく画像を表示する外部表示装置と、他の情報処理装置とを備え、前記他の情報処理装置の表示画面信号は、前記ビデオ信号入力部に入力されるものである。

本発明によれば、講師は、日常使用しているコンピュータを講義室に持ち込んで簡単な接続をするだけで、そのコンピュータによる画像表示をさせながら講義を行うことができる。また、カメラ画像やタブレットによる手書き画像等の画像を合成した画像を、日常使用しているコンピュータに特別のプログラムをインストールすることなく表示させることができる。

本発明の講義システムは、さらに、前記画像出力部から出力される表示画面信号に基づくビデオ信号を生成するビデオ信号生成手段と、前記ビデオ信号に基づくデジタル動画データを含む動画ファイルを生成する動画ファイル生成手段とを備えるものを含む。本発明によれば、講師が講義中に使用した画像データをそのまま、講義ビデオとするので、講師単独での講義ビデオの作成も可能であり、講義終了と同時に講義ビデオを完成させることができる。

本発明の講義システムは、さらに、音声信号を入力する音声入力手段を備え、前記動画ファイルが、前記音声信号に基づく音声データを含むものを含む。本発明によれば、音声信号を同時付加を簡単に行うことができる。

本発明の講義システムは、さらに、ネットワークに接続されたサーバ装置を備え、前記サーバ装置が、前記動画ファイルからなる講義ビデオを前記ネットワークを介して配信するものを含む。

本発明の講義システムは、前記サーバ装置が、前記講義ビデオをライブ配信するものを含む。

本発明のテレビ会議システムは、上記した情報処理装置をテレビ会議参加者の端末装置として利用するものである。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、実質的に固定された動作環境で使用される情報処理装置における画像データの生成、出力を簡単に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、講義室において講義資料を表示するとともに講義内容を記録した講義ビデオを作成する講義システムを例としている。

図１は、本発明の実施の形態の講義システムの概略構成を示す図である。図１の講義システムは、講義室での講義と同時に講義ビデオを作成するものであり、講義室コンピュータ１、カメラ２、タブレット３、プロジェクタ４、スキャンコンバータ５、録画用コンピュータ６、マイクロホン７、ビデオサーバ８、講師用コンピュータ９を含んで構成される。

講義室コンピュータ１は、講義室に設置されたコンピュータであり、通常はプロジェクタ４等の講義室に設置された他の機器と接続されたままとなっていて、固定された動作環境で動作する。講義室コンピュータ１は、ビデオ信号入力部１１、画像生成部１２、画像出力部１３を含んでいる。

ビデオ信号入力部１１は、外部からの画像信号をビデオ信号に変換して入力するものであり、ＲＧＢアナログ画像信号やデジタル画像信号からのイメージをキャプチャして取り込むものである。ビデオ信号入力部１１は、例えばグラフィックス画像用フレームグラバーボードとして販売されているものであり、例えば、ＵＮＩＧＲＡＦ社のＵＦＧ−０３、ＵＦＧ−０１等が利用できる。グラフィックス画像用フレームグラバーボードは、アナログＲＧＢ信号入力用コネクタ、デジタルビデオインタフェース（ＤＶＩ）用コネクタ（ビデオ入力端子）を有しており、他のコンピュータの表示出力用コネクタ（モニタ出力端子）と所定のケーブルで接続することにより、他のコンピュータの表示画面信号を取り込むことができる。

画像生成部１２は、ビデオ信号入力部から入力したビデオ信号に基づく画像データを生成するものであり、所定のプログラムの実行により実現される。画像生成部１２は、後述するように、カメラ２からの撮影画像データやタブレット３からの手書き画像データ、あるいは他のプリケーションプログラムによって生成された画像データとの合成処理も行う。

画像出力部１３は、画像生成部１２で生成した画像データに基づく表示画面信号を出力するものであり、例えば、ビデオボードである。画像出力部１３からは、アナログＲＧＢ信号やデジタルビデオ信号が出力される。表示画面信号は、外部モニタ出力端子（アナログＲＧＢ信号入力用コネクタ、デジタルビデオインタフェース（ＤＶＩ）用コネクタ）を介して出力される。

講義室コンピュータ１には、カメラ２とタブレット３が、例えばＵＳＢ接続により接続される。カメラ２は、講義中の講師を撮影する講師撮影用カメラであり、タブレット３は、講義中の板書と同様に、講師が手書きデータを入力するためのものである。講義室コンピュータ１には、カメラ２からの映像をデスクトップ上に表示させるソフトウェアと、タブレット３からの手書き情報をデスクトップ上に描画するためのソフトウェアが予めインストールされる。これらのソフトウェアは、周知の技術により簡単に作成することができる。既に作成されたソフトウェアは、例えば、「COE e-Learning Tools」、＜ＵＲＬ：http://coe-el.sfc.keio.ac.jp/＞でダウンロードすることができる。このサイトからダウンロードされるソフトウェアは、カメラ２からの撮影画像及びタブレット３からの手書き画像と１又は複数の講義用素材画像とを合成した合成画像データを生成するものである。

ここで生成される合成画像データは、複数の画像を重ね合わせたものでも、一部の画像を部分的に上書きしたものでも、それぞれの画像を所定の大きさの領域に配置したものでよい。また、合成する各アプリケーション画像（カメラ画像、手書き画像を含む。）の大きさは、任意であり、講師が変更可能である。

講義室コンピュータ１の外部モニタ出力端子には、デスクトップの画面を映像として大規模スクリーン（図示せず）に表示するためのプロジェクタ４が接続される。スキャンコンバータ５は、講義室コンピュータ１の外部モニタ出力端子に接続され、この出力端子から出力されるデジタル信号を表示用画像信号の１つであるアナログビデオ信号に変換するものである。

録画用コンピュータ６は、スキャンコンバータ５で取得したアナログビデオ信号をビデオキャプチャボードにより入力し、既存のビデオキャプチャソフトを用いて動画ファイル、例えばWindows Media 形式(.WMV)にリアルタイムでエンコードする。Windows Media 形式の動画ファイルは、非常に軽量である。例えば、録画解像度を６４０pixels×４８０pixels、配信ビットレートを２５０bpsに設定すると、１時間あたりのファイル容量は約１００ＭＢである。録画解像度を６４０pixels×４８０pixelsで、講義室コンピュータ１の画面上の資料及びタブレット描画による板書は、問題なく判読可能である。また、フレームレートは、１０fps程度であり、講師の表情や板書の動き等を違和感なく閲覧することが可能である。録画用コンピュータ６の性能は、例えば、PentiumIV２．４ＧＨｚプロセッサ、メモリ１ＧＢ、ハードディスク容量１８０ＧＢである。

マイクロホン７は、講師の音声信号を取得するためのものであり、録画用コンピュータ６に接続される。録画用コンピュータ６は、動画ファイルの生成時に音声データの付加を行う。なお、図１では、マイクロホン７を録画用コンピュータ６に接続したが、講師コンピュータ６に接続し、講義室コンピュータ６で取得した音声データを録画用コンピュータ６に送ってもよい。

ビデオサーバ８は、録画用コンピュータ６で作成された動画ファイルがアップされ、ストリーミング配信するものである。ビデオサーバ８は、例えば、Windows 2000Server がインストールされたコンピュータであり、その性能は、Pentium III，７５０ＭＨｚプロセッサ、メモリ５１２ＭＢ、ハードディスク容量２４０ＧＢである。

講師用コンピュータ９は、講師が講義に使用するコンピュータであり、例えばノート型ＰＣである。講師用コンピュータ１には、予め、Power Point等のプレゼンテーションソフトウェアで作成された講義用素材が用意されている。また、Ｗｅｂサイトのコンテンツを講義に使用する場合は、Ｗｅｂブラウザをインストールしておくと共にインターネットに接続可能としておく。講師用コンピュータ９の表示出力用コネクタ（外部モニタ出力端子）と、講義室コンピュータ１のビデオ信号入力部１１の入力用コネクタ（ビデオ入力端子）とは、所定のケーブルによって接続される。

講師用コンピュータ９は、講義時に講義室に持ち込んで講義室コンピュータ１に接続するのであり、講師が日常使用しているコンピュータが利用される。したがって、講師が講義用素材の表示に必要なプログラムを任意にインストールでき、さらに任意にオプティマイズできるので、講義中の操作をスムーズに行うことができる。また、講義室設置の機器との接続の可否をあらかじめ考慮する必要もない。

このような構成を有する講義システムの動作について説明する。講義室には、予め、講師用コンピュータ９以外の機器が用意されている。講師は、講義用素材を記憶した自己のコンピュータ９の外部モニタ端子と講義室コンピュータ１のビデオ入力端子とを所定のケーブルで接続する。そして、全ての機器を動作させ、講師用コンピュータ９に用意した講義資料表示用のアプリケーションを起動する。また、講義室コンピュータ１の画像生成部１２を実現するためのプログラムを起動する。

講師は、このようなシステムの状態で講義を開始し、講師用コンピュータ１に必要な講義用資料を表示させるとともに、必要に応じてタブレット３を操作しながら講義をすすめる。このとき、講義室コンピュータ１には、講師用コンピュータ９からの画像にカメラ２からの撮影画像やタブレット３からの手書き画像が合成された合成画像が表示される。講義室コンピュータ１の画像表示信号は、プロジェクタ４に送られるので、図示しない大規模スクリーンにも表示される。

なお、講義室コンピュータ１において、講師用コンピュータ９からの画像にどのような画像をどのような位置に合成するかは、講師が適宜講義室コンピュータ１を操作して変更可能である。講義室コンピュータ１で別のアプリケーションプログラムを実行して得た画像を合成してもよい。また、他の画像を合成せず、講師用コンピュータ９からの画像だけを表示してもよい。

図２に、表示画像の一例を示す。図２は、表示画面４００のほぼ大部分の領域に、講師用コンピュータ９で実行したプレゼンテーションソフトウェアによる表示画像４１０を表示させ、さらに表示画面４００の右下部に講師の撮影映像４２０が表示されている状態を模式的に示したものである。表示画像４１０は、講師用コンピュータ９の外部モニタ端子からキャプチャした画像である。

講義室コンピュータ１の画像表示信号は、同時にスキャンコンバータ５に送られ、スキャンコンバータ５では、画像表示信号に基づくアナログビデオ信号が生成される。そして、生成されたアナログビデオ信号は、録画用コンピュータ６に送られ、デジタル動画ファイルに変換される。すなわち、アナログビデオ信号は、録画用コンピュータ６のビデオキャプチャボード（図示せず）を介して入力され、既存のビデオキャプチャソフトを用いてWindows Media 形式(WMV)のデジタル画像データにリアルタイムでエンコードされる。その際、マイクロホン７によって入力された音声信号も同時にデジタル化され、合わせて出力される。

録画用コンピュータ６で作成されたWindows Media 形式(WMV) の動画ファイルは、ビデオサーバ８にアップロードされる。そして、図示しないネットワークを介して講義ビデオの配信に供せられる。アップロードされる講義ビデオは動画ファイルであるので、ストリーム配信も可能であり、したがって、実際の講義とほぼ同時のライブ配信も可能であり、遠隔講義も実現できる。

なお、録画用コンピュータ６で動画ファイルを作成するに際して、スキャンコンバータ５を利用した画像を利用したが、録画用コンピュータ６にも講義室コンピュータ１に設けたグラフィックス画像用フレームグラバーボードを設け、グラフィックス画像用フレームグラバーボードでキャプチャした画像を利用して動画ファイルを生成してもよい。

以上の説明した講義システムでは、講義ビデオの作成機能を有しているが、講義ビデオの作成機能は省略してもよい。この場合、スキャンコンバータ５、録画用コンピュータ６、マイクロホン７、ビデオサーバ８は不要である。カメラ３を省略することも可能である。また、このシステムは、講義だけでなく、一般のプレゼンテーションにも利用可能である。この場合、講義室コンピュータ１に相当するコンピュータは、ホールや会議室に設置されたコンピュータである。

また、図１において講義室コンピュータ１として示したものと同様の情報処理装置は、他のシステムにも利用可能である。例えば、テレビ会議システムにおけるテレビビ会議参加者用の端末装置として利用することができる。テレビ会議用の端末装置は、一般に特別な操作が必要であり、インストールされているアプリケーションプログラムも少ない。このような端末装置に、図１の講義室コンピュータ１に設けたグラフィックス画像用フレームグラバーボードを設けておくと、会議参加者が日常使用している個人用コンピュータを接続することができ、個人用コンピュータで実行させたプログラムに基づく画像を端末装置に取り込むことができる。そして、その画像を、テレビ会議全体を制御するコンピュータを介して又は直接他の参加者用の端末装置に転送することにより、参加者がその画像を同時に見ることができる。

さらに、セキュリティの厳しいネットワークに接続されたコンピュータに適用することにより、そのコンピュータあるいはそのネットワークに接続された他のコンピュータに任意の画像を安全に転送することができる。この場合、ネットワークに接続されたコンピュータのうち、図１の講義室コンピュータ１に設けたグラフィックス画像用フレームグラバーボードを設けたコンピュータに、他のコンピュータを接続する。他のコンピュータでの表示画像は、ビデオ信号としてネットワークに入力されるので、他のコンピュータをネットワークに接続することなく、画像の転送が可能となる。また、ネットワークに接続されたコンピュータが他のコンピュータに悪影響を及ぼすこともない。

本発明の実施の形態の講義システムの概略構成を示す図 本発明の実施の形態の講義システムにおける講義室コンピュータの表示画像の一例を示す図

符号の説明

１・・・講義室コンピュータ
２・・・カメラ
３・・・タブレット
４・・・プロジェクタ
５・・・スキャンコンバータ
６・・・録画用コンピュータ
７・・・マイクロホン
８・・・ビデオサーバ
９・・・講師用コンピュータ
１１・・・ビデオ信号入力部
１２・・・画像生成部
１３・・・画像出力部

Claims (9)

1. 実質的に固定された動作環境で使用される情報処理装置であって、
   画像データを生成する画像生成部と、
   前記画像生成部で生成した前記画像データに基づく表示画面信号を出力する画像出力部と、
   外部からの画像信号をビデオ信号に変換して入力するビデオ信号入力部と、を備え、
   前記画像生成部は、前記ビデオ信号入力部から入力した前記ビデオ信号に基づく画像データを生成する機能を有する情報処理装置。
2. 請求項１記載の情報処理装置であって、
   手書き画像データを入力する手書きデータ入力手段を備え、
   前記画像生成部は、前記手書き画像データが合成された画像データを生成する情報処理装置。
3. 請求項１又は２記載のコンテンツ作成システムであって、
   動画撮影が可能な撮像手段を備え、
   前記画像生成部は、前記撮像手段が撮影した動画データが合成された画像データを生成する情報処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の情報処理装置と、
   前記画像出力部から出力される表示画面信号に基づく画像を表示する外部表示装置と、
   他の情報処理装置とを備え、
   前記他の情報処理装置の表示画面信号は、前記ビデオ信号入力部に入力される講義システム。
5. 請求項４記載の講義システムであって、
   前記画像出力部から出力される表示画面信号に基づくビデオ信号を生成するビデオ信号生成手段と、
   前記ビデオ信号に基づくデジタル動画データを含む動画ファイルを生成する動画ファイル生成手段とを備える講義システム。
6. 請求項５記載の講義システムであって、
   音声信号を入力する音声入力手段を備え、
   前記動画ファイルは、前記音声信号に基づく音声データを含む講義システム。
7. 請求項５又は６記載の講義システムであって、
   ネットワークに接続されたサーバ装置を備え、
   前記サーバ装置は、前記動画ファイルからなる講義ビデオを前記ネットワークを介して配信する講義システム。
8. 請求項７記載の講義ビデオ作成システムであって、
   前記サーバ装置は、前記講義ビデオをライブ配信する講義システム。
9. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の情報処理装置をテレビ会議参加者の端末装置として利用するテレビ会議システム。

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