KR20140110557A - 영상피드백을 활용한 이러닝 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 촬영영상을 기반으로 수강생의 집중도를 실시간으로 검출함과 동시에 강의 내용을 촬영한 영상 및 음성 콘텐츠를 저장하여 이를 요청한 클라이언트에게 제공하되 해당 클라이언트가 강의 중 강의에 관련하여 마킹한 마킹정보를 동시에 제공함으로써 수강생은 단순히 강의영상을 열람하는 것만이 아니라 자신이 마킹한 내용들을 영상과 함께 열람하여 학습효율을 증가시킬 뿐만 아니라 강의내용 중심의 이리더 서비스가 아닌 사용자(수강생 및 강의자) 중심의 서비스를 제공할 수 있는 영상피드백을 활용한 이리더 시스템에 관한 것이다.

Description

영상피드백을 활용한 이러닝 시스템{E-Learning system using image feedback}

본 발명은 영상피드백을 활용한 이러닝 시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 촬영영상을 기반으로 수강생의 집중도를 실시간으로 검출함과 동시에 콘텐츠 제공 시 마킹정보를 동시에 제공함으로써 학습효율을 현저하게 증가시키고, 강의내용 중심의 서비스가 아닌 사용자(수강생 및 강의자) 중심의 서비스를 제공할 수 있는 영상피드백을 활용한 이러닝 시스템에 관한 것이다.

네트워크 인프라가 확장되고, 멀티미디어 산업 및 디지털 콘텐츠 산업이 발달됨에 따라 교육현장에서의 강의 및 수업내용을 디지털 콘텐츠로 제작하여 학생들에게 제공하는 현장기반 이러닝(Electronic learning) 교육방법이 연구되어 실제 교육현장에 사용되고 있다. 이러한 현장기반 이러닝 교육방법은 접근이 용이하여 시간 및 장소의 구애 없이 학습자가 현장에서의 강의 내용을 반복적으로 학습 및 열람할 수 있으며, 학습(열람) 시간 및 진도가 학습자에 의해 결정되며, 수준별 학습이 가능하다는 장점을 갖는다.

그러나 종래의 현장기반 이러닝 시스템은 단순히 강의 내용이 녹화된 콘텐츠를 접속된 학습자의 단말기에 디스플레이 하고, 학습자는 단말기를 통해 디스플레이 되는 강의내용 콘텐츠를 단순히 열람하는 방식으로 운영되기 때문에 학습자에게 양방향 서비스 및 능동적 서비스를 제공하지 못하는 한계를 갖는다.

또한 종래의 현장기반 이러닝 시스템은 현장에서 강의를 듣던 학습자가 강의 내용에 관련된 메모를 기입하고자 할 때 메모지 및 노트 등과 같은 메모수단에 별도로 기입하여야 하고, 이후 콘텐츠 열람 시 콘텐츠 내용과 자신이 기입한 메모의 내용을 일일이 확인하면서 콘텐츠를 열람하여야 하는 번거로움이 발생된다.

또한 종래의 현장기반 이러닝 시스템은 학습자가 강의 내용 중 이해되지 않거나 또는 재학습 하고 싶은 일부분의 강의내용 콘텐츠를 열람하기 위해서는 강의자는 콘텐츠가 전시되는 소프트웨어를 직접 조작하여 자신이 원하는 구간을 찾아야 하기 때문에 학습자의 번거로움이 더욱 증가하게 된다.

통상적으로 학습자가 콘텐츠를 선택할 때 학습자는 자신이 원하는 과목 및 진도, 자신이 선호하는 강의자 및 강의내용에 대한 평가를 참고하여 콘텐츠를 선택하나, 종래의 현장기반 이러닝 시스템은 강의 내용에 대한 평가가 단순히 이러닝 시스템의 홈페이지에 댓글 방식으로 이루어지기 때문에 강의 참가자들의 참여도가 현저히 떨어져 실제 콘텐츠를 선택하는데 영향을 끼치지 못하는 실정이다.

또한 이러한 현장기반 이러닝 시스템에 있어서 강의 내용에 대한 질을 높이기 위해서는 강의자가 강의에 참석한 참석자들 또는 관련자들이 작성한 평가내용을 지침으로 강의내용을 개선하도록 하여야 하나, 종래의 현장기반 이러닝 시스템에서는 강의자가 자신의 강의 내용에 대한 전반적인 평가 및 세부적인 평가들을 제공받을 수 있는 별도의 수단이 없기 때문에 강의 내용의 질을 높이는데 한계가 있었다.

이에 따라 강의자는 자신의 강의를 객관적으로 평가받기 위해 직접 참석자에게 강의 평가를 요청하여 참석자로부터 강의내용 평가를 전달받는 등의 방법을 사용하고 있으나 이러한 방식은 참석자에게 부담을 줌과 동시에 수동적인 강의평가를 유도하여 강의평가가 정확하게 이루어지지 않는 단점을 갖는다.

또한 종래의 현장기반 이러닝 시스템은 강의에 집중하지 못한 참석자가 있더라도 강의에 집중하지 못한 상태의 참석자를 판별하기 위한 별도의 수단이 구비되지 않기 때문에 강의자가 이를 인식하기 전까지 강의에 집중하지 못한 참석자들로 인해 타 참석자들의 강의 몰입도가 떨어지는 일이 빈번하게 발생한다. 특히 대강당 등과 같이 참석자수가 많을수록 강의 집중하지 못한 소수로 인해 타 참석자들의 몰입도가 방해되는 현상은 더욱 증가하게 된다.

이와 같이 학습자 중심의 서비스를 제공하는 것이 아니라 단순히 강의내용 콘텐츠가 단말기를 통해 디스플레이 되는 강의 내용 중심의 서비스를 제공하는 종래의 현장기반 이러닝 시스템의 문제점을 해결하기 위한 이러닝 시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.

도 1은 국내공개특허 제10-2012-0066563호(명칭 : 교원 평가 시스템 및 교원 평가 방법}에 기재된 교원 평가시스템을 나타내는 구성도이다.

도 1의 교원 평가 시스템(이하 종래기술이라고 하기로 함)(100)은 제1카메라(101), 제2카메라(102), 교원 평가 관리서버(103), 제1촬영영상 데이터베이스(104), 제2촬영영상 데이터베이스(105), 교원평가 정보 데이터베이스(106), 다수의 교사 단말기(107), 다수의 학생 단말기(108), 다수의 학부모 단말기(109)를 포함한다.

제1 카메라(101)는 강의실 내 강의 중인 교사를 촬영할 수 있는 소정 구역에 설치되고, 강의가 시작되면 강의를 진행하는 교사를 촬영한다.

제2 카메라(102)는 강의실 내 강의를 청강 중인 학생들을 촬영할 수 있는 소정 구역에 설치되고, 강의가 시작되면 그 강의를 청강하는 학생들을 촬영한다.

교원평가 관리서버(103)는 제1카메라(101) 및 제2카메라(102)로부터 제1촬영영상 및 제2촬영영상을 제공받은 뒤 영상을 분석하여 강의를 진행한 교사에 대한 평가를 실행하고 상기 교사에 대한 평가결과를 인증을 획득한 사용자 단말기에 제공한다.

또한 교원평가 관리서버(103)는 평가자들이 촬영된 영상을 분석하여 평가를 실행하며, 평가자들에 의해 실행된 평가결과 정보를 차후 영상과 함께 단말기(107), (108), (109)들로 전송한다.

이와 같이 종래기술(100)은 제1카메라(101) 및 제2카메라(102)에서 촬영된 영상과 평가결과 정보를 교사 단말기(107), 학생 단말기(108) 및 학부모 단말기(109)로 전송하기 때문에 교사, 학생 및 학부모들은 영상과 함께 평가정보를 동시에 열람함으로써 강의에 대한 질이 높아지게 되는 장점을 갖는다.

그러나 종래기술(100)은 평가결과 정보가 단순히 전체 강의 내용, 전체 교사의 강의 태도에 대한 전체적인 평가로 이루어지며, 강의 중 교사의 특정 행위 및 강의 내용에 대한 평가가 이루어지더라도 평가 결과와 영상은 분리되어 제공되기 때문에 피드백 효과가 떨어지는 한계를 갖게 된다.

또한 종래기술(100)은 단순히 영상만을 분석한 평가자들에 의해 평가가 이루어지기 때문에 실제 강의에 참석한 학생들의 평가는 이루어지지 않는 단점을 갖는다.

또한 종래기술(100)은 강의 중 집중력이 떨어지는 참석자를 판별하거나 강의 참석자가 강의 중 메모한 메모와 영상을 매칭시키기 위한 별도의 수단이 구비되지 않아 참석자의 학습효율이 떨어지게 된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결과제는 강의 참석자 중 강의에 집중하고 있지 못하는 참석자를 판별하며, 판별된 참석자의 단말기가 이를 표출하도록 구성됨으로써 참석자들의 집중도를 높일 수 있는 영상피드백을 활용한 이러닝 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 강의 참석자가 강의 내용과 관련하여 추가로 기입하고자 하는 정보인 마킹정보를 입력받아 저장하며, 차후 콘텐츠 열람 시 자신이 기입한 마킹정보가 동기화되어 영상과 함께 제공됨으로써 사용자(참석자) 중심의 서비스를 제공할 수 있는 영상피드백을 활용한 이러닝 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 강의 참석자들이 강의 내용 중 평가한 평가정보들이 차후 콘텐츠 열람 시 영상과 함께 제공됨으로써 콘텐츠 열람자 및 강의자는 영상과 함께 평가정보를 확인할 수 있게 되어 강의 내용의 질을 높임과 동시에 콘텐츠 열람의 집중력을 높일 수 있는 영상피드백을 활용한 이러닝 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 강의 중 강의 내용에 대한 참석자들의 반응 정보를 강의자로부터 입력받아 저장하며, 차후 강의자에게 영상과 함께 반응정보를 동시에 제공함으로써 강의자는 영상과 함께 자신이 기입한 반응정보를 동시에 열람하여 강의의 질을 개선시킬 수 있는 영상피드백을 활용한 이러닝 시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 강의자 및 수강생들 각각이 소지한 단말기들과, 수강생들을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 강의자가 소지한 강의자 단말기에 설치되는 강의모드 어플리케이션 및 상기 수강생이 소지한 수강생 단말기에 설치되는 수강모드 어플리케이션으로 구성되는 응용 프로그램을 포함하는 학습시스템에 있어서: 상기 응용 프로그램의 상기 강의모드 어플리케이션은 기 설정된 영상분석 알고리즘을 기반으로 상기 제1 카메라로부터 상기 강의자 단말기로 전송된 영상을 분석하여 촬영영상 내에서 머리영역을 검출하는 머리영역 검출부; 기 설정된 주기(T2) 동안 상기 머리영역 검출부에 의해 검출된 머리영역들 각각의 움직임값을 검출하는 움직임값 검출부; 상기 움직임값 검출부에 의해 검출된 검출값이 수강생이 강의에 집중하고 있지 못한 상태인 미집중 상태로 판단할 수 있는 최소 움직임값인 기 설정된 설정값(TH:Threshold) 이상일 때 해당 수강생이 미집중 상태라고 판단하는 판단부; 상기 판단부에 의해 미집중 상태인 수강생이 검출될 때 상기 강의자 단말기의 모니터에 기 설정된 안내문구가 전시되도록 하는 디스플레이부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결수단은 강의자 및 수강생들 각각이 소지한 단말기들과, 수강생들을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 강의자가 소지한 강의자 단말기에 설치되는 강의모드 어플리케이션 및 상기 수강생이 소지한 수강생 단말기에 설치되는 수강모드 어플리케이션으로 구성되는 응용 프로그램을 포함하는 학습시스템에 있어서: 상기 응용 프로그램의 상기 강의모드 어플리케이션은 기 설정된 영상분석 알고리즘을 기반으로 상기 제1 카메라로부터 상기 강의자 단말기로 전송된 영상을 분석하여 촬영영상 내에서 머리영역을 검출하는 머리영역 검출부; 상기 머리영역 검출부에 의해 검출된 머리영역들 각각의 누적점수를 최초 '0'으로 설정하며, 기 설정된 주기(T2) 마다 상기 누적점수를 '0'으로 초기화하는 초기화부; 기 설정된 주기(T1) 동안 상기 머리영역 검출부에 의해 검출된 머리영역들 각각의 움직임값을 검출하는 움직임값 검출부; 상기 움직임값 검출부에 의해 검출된 검출값이 수강생이 강의에 집중하고 있지 못한 상태인 미집중 상태라고 판단할 수 있는 최소 움직임값인 기 설정된 설정값(TH:Threshold) 이상일 때 해당 수강생이 강의에 집중하지 못한 상태라고 판단하는 비교부; 상기 비교부에 의해 미집중 상태인 머리영역이 검출될 때 상기 머리영역의 누적점수에 1을 합산하여 누적점수를 갱신하는 누적점수 산출부; 상기 누적점수가 상기 수강생이 미집중 상태라고 최종적으로 판단할 수 있는 최소 누적점수인 기 설정된 제2 설정값(TH) 이상일 때 해당 머리영역의 수강생의 상태를 최종적으로 미집중 상태로 판단하는 판단부; 상기 판단부에 의해 미집중 상태인 수강생이 검출될 때 상기 강의자 단말기의 모니터에 기 설정된 안내문구가 전시되도록 하는 디스플레이부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결수단은 강의자 및 수강생들 각각이 소지한 단말기들과, 수강생들을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 강의자가 소지한 강의자 단말기에 설치되는 강의모드 어플리케이션 및 상기 수강생이 소지한 수강생 단말기에 설치되는 수강모드 어플리케이션으로 구성되는 응용 프로그램을 포함하는 학습시스템에 있어서: 상기 응용 프로그램의 상기 강의모드 어플리케이션은 기 설정된 영상분석 알고리즘을 기반으로 상기 제1 카메라로부터 상기 강의자 단말기로 전송된 영상을 분석하여 촬영영상 내에서 머리영역을 검출하는 머리영역 검출부; 기 설정된 주기(T2) 동안 상기 머리영역 검출부에 의해 검출된 머리영역들 각각의 움직임값을 검출하는 움직임값 검출부; 움직임값 대비 집중 정도 상태를 나타내는 집중 정도 기준테이블을 탐색하여 상기 움직임값 검출부에 의해 검출된 검출값들 각각에 대응되는 집중 정도를 검출하는 집중 정도 검출부; 상기 집중 정도 검출부에 의해 검출된 집중 정도가 상기 수강생이 강의에 미집중한 상태인 미집중 상태라고 판단할 수 있는 기 설정된 정도에 포함될 때 해당 머리영역의 수강생의 상태를 미집중 상태로 판단하는 판단부; 상기 판단부에 의해 미집중 상태인 수강생인 검출될 때 상기 강의자 단말기의 모니터에 기 설정된 안내문구가 전시되도록 하는 디스플레이부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 수강생들의 음성을 녹음하는 녹음수단을 더 포함하고, 상기 응용 프로그램의 상기 강의모드 어플리케이션은 상기 녹음수단으로부터 전송받은 음성정보의 데시벨을 검출하는 데시벨 검출부를 더 포함하고, 상기 판단부는 상기 데시벨 검출부에 의해 검출된 데시벨 값이 상기 수강생들이 강의에 집중하고 있지 못한 상태라고 판단할 수 있는 최소 데시벨 값인 기 설정된 제3 설정값(TH3) 이상일 때 상기 수강생들이 강의에 집중하고 있지 못한 상태라고 판단하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 강의자 및 상기 강의 내용 중 어느 하나를 촬영하는 제2 카메라와, 상기 응용 프로그램을 관리 및 제어하는 관리서버를 더 포함하고, 상기 강의모드 어플리케이션이 설치된 단말기인 상기 강의자 단말기는 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라로부터 전송받은 촬영영상과, 상기 녹음수단으로부터 전송받은 음성정보를 상기 관리서버로 전송하고, 상기 관리서버는 상기 강의자 단말기로부터 전송받은 촬영영상과 음성을 동기화시켜 학습콘텐츠를 생성한 후 생성된 학습콘텐츠들을 식별할 수 있는 코드번호를 부여하여 저장하며, 접속된 단말기로부터 코드번호를 포함하는 콘텐츠 열람을 요청받으면 요청받은 코드번호에 대응되는 학습콘텐츠를 엔-스크린(N-Screen) 방식으로 상기 단말기로 전송하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 응용 프로그램의 상기 수강모드 어플리케이션은 수강생으로부터 상기 강의 내용에 대한 평가를 입력받는 입력란이 포함된 평가 사용자 인터페이스를 상기 수강자 단말기에 다운로드 하며, 상기 평가 사용자 인터페이스를 통해 입력된 데이터를 시간정보에 매칭시킨 평가정보를 생성한 후 상기 관리서버로 상기 평가정보를 전송하고, 상기 관리서버는 상기 수강자 단말기로부터 전송받은 평가정보를 대응되는 학습콘텐츠의 코드번호에 매칭시켜 저장한 후 접속된 단말기로부터 코드번호를 포함하는 콘텐츠 열람을 요청받으면 요청받은 코드번호에 대응되는 평가정보를 상기 단말기로 전송하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 응용 프로그램의 상기 수강모드 어플리케이션은 수강생으로부터 상기 강의 내용에 관련하여 상기 수강생이 메모하고자 하는 데이터를 입력받는 입력란이 포함된 메모 사용자 인터페이스를 상기 수강자 단말기에 다운로드 하며, 상기 평가 사용자 인터페이스를 통해 입력된 데이터를 시간정보 및 회원ID에 매칭시킨 메모정보를 생성한 후 상기 관리서버로 상기 메모정보를 전송하고, 상기 관리서버는 상기 수강자 단말기로부터 전송받은 메모정보를 대응되는 학습콘텐츠의 코드번호에 매칭시켜 저장한 후 접속된 단말기로부터 코드번호 및 회원ID를 포함하는 콘텐츠 열람을 요청받으면 요청받은 코드번호 및 회원ID에 대응되는 메모정보를 상기 단말기로 전송하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서, 상기 응용 프로그램의 상기 수강모드 어플리케이션은 수강생으로부터 상기 강의 내용에 관한 학습콘텐츠 열람 시 열람하고자 하는 구간에 대한 데이터를 입력받는 입력란이 포함된 재학습구간 사용자 인터페이스를 상기 수강자 단말기에 다운로드 하며, 상기 재학습구간 사용자 인터페이스를 통해 입력된 데이터를 시간정보 및 회원ID에 매칭시킨 재학습구간 정보를 생성한 후 상기 관리서버로 상기 재학습구간 정보를 전송하고, 상기 관리서버는 상기 수강자 단말기로부터 전송받은 재학습구간정보를 대응되는 학습콘텐츠의 코드번호에 매칭시켜 저장한 후 접속된 단말기로부터 코드번호 및 회원ID를 포함하는 콘텐츠 열람을 요청받으면 요청받은 코드번호 및 회원ID에 대응되는 재학습구간 정보를 상기 단말기로 전송하는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 강의 참석자들 중 강의에 집중하고 있지 못한 참석자들 자동으로 판별하여 검출하며, 검출된 참석자의 단말기의 표추수단을 통해 이를 표출하도록 구성됨으로써 강의 참석자들의 강의 집중도를 현저하게 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 강의 참석자가 강의 내용과 관련하여 기입한 메모정보는 차후 영상 열람 시 영상과 동기화되어 모니터의 일측에 영상과 함께 전시됨으로써 강의 참석자의 콘텐츠 열람을 통한 학습효율이 증가하게 된다.

또한 본 발명에 의하면 강의 참석자들이 강의 내용 중 평가한 평가정보들이 차후 콘텐츠 열람 시 영상과 함께 동기화되어 제공됨으로써 콘텐츠 열람자 및 강의자는 영상과 함께 평가정보를 확인할 수 있어 강의 내용의 질이 증가됨과 동시에 콘텐츠 열람의 집중력을 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 강의 중 강의 내용에 대한 참석자들의 반응 정보를 강의자로부터 입력받아 저장하며, 차후 강의자에게 영상과 함께 반응정보를 동시에 제공함으로써 강의자는 영상과 함께 자신이 기입한 반응정보를 동시에 열람하여 강의의 질을 개선시킬 수 있게 된다.

도 1은 국내공개특허 제10-2012-0066563호(명칭 : 교원 평가 시스템 및 교원 평가 방법}에 기재된 교원 평가시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 이러닝 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 관계도이다.
도 4는 도 2의 이러닝 어플리케이션의 선택 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 2의 강의모드 어플리케이션의 연결확인 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 6은 도 2의 강의모드 어플리케이션의 테스트 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 7은 도 2의 이러닝 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 강의모드 관리부를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 강의모드 사용자 인터페이스 관리모듈에 적용되는 사용자 인터페이스들을 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 9의 기본 사용자 인터페이스를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 4의 수강모드 관리부를 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 11의 수강모드 사용자 인터페이스 관리모듈을 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 2의 관리서버를 나타내는 블록도이다.
도 14는 도 13의 데이터베이스부를 나타내는 블록도이다.
도 15는 본 발명에 적용되는 강의모드 관리부의 제2 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 16은 도 15의 집중 정도 검출모듈에 적용되는 집중 정도 기준테이블을 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 이러닝 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2의 관계도이다.

도 2와 3의 이러닝 시스템(1)은 강의 장소를 방문한 강의자 및 수강생들 각각이 소지한 단말기(2-1), ..., (2-N), (3), (4)들과, 수강생들을 촬영하여 영상을 획득하는 제1 카메라(10)와, 강의자 및 강의 자료를 촬영하여 영상을 획득하는 제2 카메라(11)와, 강의자의 음성을 녹음하는 녹음수단(12)과, 단말기(2-1), ..., (2-N), (3), (4)들 각각에 설치되어 학습효율을 높이기 위한 기 설정된 연산을 처리하는 응용 프로그램(이하, 이러닝 어플리케이션이라고 하기로 함)(5)과, 이러닝 어플리케이션(5)을 관리 및 제어하며 카메라(10), (11) 및 녹음수단들로부터 전송받은 영상 및 음성과, 이러닝 어플리케이션(5)으로부터 전송받은 데이터들을 저장한 후 콘텐츠를 요청한 클라이언트에게 이를 제공하는 관리서버(7)와, 관리서버(7) 및 단말기(2-1), ..., (2-N), (3), (4)들 간에 데이터가 이동되는 경로를 제공하는 데이터 통신망(6)과, 강의자가 소지한 단말기(3)와 카메라(10), (11) 및 녹음수단(12)들 간에 데이터가 이동되는 경로를 제공하는 근거리 통신망(8)으로 이루어진다.

이때 도 2에서는 설명의 편의를 위해 카메라가 학생을 촬영하는 제1 카메라(10)와, 강의자 및 강의 자료를 촬영하는 제2 카메라(11)로 구성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나 카메라의 수량은 이에 한정되지 않으며, 3개 이상으로 구성되어도 무방하다.

또한 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 강의를 수행하는 강의자가 소지한 단말기를 강의자 단말기(3)로, 수강생들이 소지한 단말기를 수강생 단말기(2-1), ..., (2-N)로, 강의 내용이 촬영된 영상정보를 포함하는 학습콘텐츠를 열람하고자 하는 열람자의 단말기를 열람자 단말기(4)로 예를 들어 설명하기로 한다.

단말기(2-1), ..., (2-N), (3), (4)들은 강의자, 수강생들 및 열람자 각각에게 지급되거나 또는 각각이 소지한 디지털 디바이스이며, 데스크톱 컴퓨터 및 노트북, PDA(Personal Digital Assistant), 전자액자 등과 같이 디스플레이 수단이 구비됨과 동시에 데이터 통신이 지원되고, 상세하게로는 휴대가 용이하면서도 데이터 통신망 접속이 가능한 용이한 스마트폰(Smart phone)인 것이 바람직하다.

또한 수강생 단말기(2-1), ..., (2-N)들 및 강의자 단말기(3)는 수강생들 및 강의자가 직접 소지한 단말기이거나 또는 강의 장소의 강의 탁자 및 수강생들 책상에 기 설치되어 강의자 및 수강생들에게 지급되는 것으로 구성될 수 있다.

이때 단말기(2-1), ..., (2-N), (3), (4)들은 데이터 통신망(6)의 형태에 따른 통신 인터페이스 모듈을 포함하여 데이터 통신망(6)을 통해 관리서버(7)와 데이터 통신을 수행한다.

또한 단말기(2-1), ..., (2-N), (3), (4)들은 웹서버인 관리서버(7)에 연동되도록 연동 프로그램(웹 브라우저, Netscape 등)이 탑재되며, 사용자는 탑재된 연동 프로그램을 실행하여 관리서버(7)에 접속하여 관리서버(7)에서 제공하는 서비스 및 콘텐츠를 제공받을 수 있게 된다.

강의자 단말기(3)는 강의자에게 지급되거나 또는 강의자가 소지한 단말기이며, 카메라(10), (11) 및 녹음수단(12)들과 근거리 통신망(8)으로 연결되어 카메라(10), (11)로부터 촬영영상을, 녹음수단(12)으로부터 음성정보를 전송받는다.

또한 단말기(2-1), ..., (2-N), (3), (4)들 각각에는 이러닝 어플리케이션(5)이 설치되고, 이러닝 어플리케이션(5)은 기 설정된 연산에 따라 단말기(2-1), ..., (2-N), (3), (4)들이 동작되도록 단말기(2-1), ..., (2-N), (3), (4)들을 제어한다.

데이터 통신망(6)은 관리서버(7) 및 단말기(2), (3), (4)들 사이에 각종 데이터가 서로 송수신 되는 접속경로를 제공하며, 상세하게로는 근거리 통신망(LAN) 및 광역통신망(WAN) 등과 같은 유무선 네트워크망인 것이 바람직하다.

이러닝 어플리케이션(5)은 단말기(2), (3), (4)에 설치되어 기 설정된 특정연산을 수행하며, 연산 처리된 결과데이터를 단말기(2), (3), (4)의 모니터에 다운로드 시키는 응용 프로그램이다.

또한 이러닝 어플리케이션(5)은 기 설정된 특정 연산을 수행하기 위하여 기 설정된 그래픽 절차에 따라 기 제작된 사용자 인터페이스(User Interface)들이 저장됨으로써 모니터에 다운로드 된 사용자 인터페이스의 안내에 따라 사용자는 특정 연산 및 데이터를 요청 및 열람할 수 있게 된다.

또한 이러닝 어플리케이션(5)은 강의자에게 적합한 사용자 인터페이스를 제공하는 강의모드 어플리케이션(600)과, 수강생에게 적합한 사용자 인터페이스를 제공하는 수강모드 어플리케이션(700)과, 관리서버(7)로부터 전송받은 영상 및 음성을 포함하는 학습콘텐츠와 수강생이 기입한 마킹정보가 디스플레이 되는 열람모드 어플리케이션(800)으로 구성되고, 최초 구동 시 사용자가 강의모드로 구동할 것인지 수강모드로 구동할 것인지 열람모드로 구동할 것인지를 선택 받는 선택 사용자 인터페이스를 단말기(2), (3), (4)의 모니터에 디스플레이 한다.

도 4는 도 2의 이러닝 어플리케이션의 선택 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.

이러닝 어플리케이션(5)은 최초 구동 시 단말기의 모니터(20)에 선택 사용자 인터페이스(110)를 디스플레이 하고, 선택 사용자 인터페이스(110)는 유저가 강의자일 때 클릭되어 강의모드 어플리케이션(600)이 구동되도록 하는 강의모드 클릭아이콘(111)과, 유저가 수강생일 때 클릭되어 수강모드 어플리케이션(700)이 구동되도록 하는 수강모드 클릭아이콘(113)과, 유저가 학습콘텐츠를 열람하고자 할 때 클릭되어 관리서버(7)로부터 전송받은 학습콘텐츠 및 마킹정보가 디스플레이 되는 열람모드 어플리케이션(800)이 구동되도록 하는 열람모드 클릭아이콘(115)을 포함한다. 이때 학습콘텐츠는 제1 카메라(10), 제2 카메라(11) 및 녹음수단(12)에 의해 획득된 영상정보 및 음성정보를 포함하는 콘텐츠이다.

또한 이러닝 어플리케이션(5)은 선택 사용자 인터페이스(110)에서 강의모드 클릭아이콘(111)이 클릭되면 강의모드 어플리케이션(600)을 구동시키고, 수강모드 클릭아이콘(113)이 클릭되면 수강모드 어플리케이션(700)을 구동시키고, 열람모드 클릭아이콘(115)이 클릭되면 열람모드 어플리케이션(800)을 구동시킨다.

수강모드 어플리케이션(700)은 구동 시 유저로부터 회원ID 및 비밀번호를 포함하는 로그인 정보와, 출석체크를 위해 책상들 각각에 기 설정되어 부여된 책상 식별ID값을 입력받으며, 입력받은 로그인 정보 및 책상 식별ID값을 단말기(2), (3)를 통해 관리서버(7)로 전송한다. 이때 책상 식별ID값은 강의 장소에 안내 문구가 표시된 표지판으로 제공될 수 있다.

또한 관리서버(7)는 수강모드 어플리케이션(600)이 구동된 수강생 단말기(2)로부터 로그인 정보를 전송받으면 기 등록된 회원정보를 탐색하여 회원인증을 수행하며, 기 등록된 식별ID값 별 강의 장소 및 책상 위치정보를 탐색하여 수강생이 위치한 강의 장소 및 책상 위치를 검출하며, 검출된 강의 장소 및 책상 위치들을 기반으로 강의자를 호스트로, 수강생들을 클라이언트로 설정한 후 설정된 네트워크 정보를 강의모드 어플리케이션 및 수강모드 어플리케이션이 설치된 단말기(2-1), ..., (2-N), (3)들로 전송한다.

또한 수강모드 어플리케이션(700)은 수강생으로부터 강의 내용에 대한 평가 또는 개선점에 대한 정보(이하 평가정보라고 하기로 함)를 입력받으며, 입력받은 평가정보는 시간정보에 매칭되어 관리서버(7)로 전송된다.

또한 수강모드 어플리케이션(700)은 강의 내용에 관련하여 수강생이 추가로 기입 또는 메모하고자 하는 정보(이하 메모정보라고 하기로 함)를 입력받으며, 입력받은 메모정보를 시간정보에 매칭하여 관리서버(7)로 전송한다.

또한 수강모드 어플리케이션(700)은 수강생이 강의 내용이 이해되지 않거나 또는 반복학습을 듣기를 원하는 강의 시간에 대한 정보(이하 재학습 구간정보라고 하기로 함)를 입력받으며, 입력받은 재학습 구간정보를 시간정보에 매칭하여 관리서버(7)로 전송한다.

이와 같이 수강모드 어플리케이션(700)은 수강생으로부터 실시간으로 평가정보, 메모정보 및 재학습 구간정보를 입력받도록 구성됨과 동시에 입력된 데이터를 관리서버(7)로 전송하고, 관리서버(7)는 전송받은 평가정보, 메모정보 및 재학습 구간정보를 포함하는 마킹정보를 회원ID정보 및 콘텐츠 코드번호에 매킹시켜 저장함으로써 본 발명의 이러닝 시스템(1)은 단순히 강의 영상만을 열람하는 종래의 강의내용 중심의 수동적인 서비스가 아닌 수강생의 능동적인 수업참여를 유도하는 사용자(수강생 및 강의자) 중심의 능동적인 서비스를 제공할 수 있게 된다.

또한 수강모드 어플리케이션(700)은 관리서버(7)로부터 전송받은 네트워크 정보를 기반으로 호스트로 설정된 강의모드 어플리케이션과 실시간으로 대화(채팅)를 할 수 있는 기능이 구비됨으로써 수강생은 대화 기능을 통해 강의 도중 강의자와 일대일 대화가 가능해진다.

또한 수강모드 어플리케이션(700)은 강의자의 질문 및 테스트에 답변을 기입할 수 있는 사용자 인터페이스인 테스트 인터페이스가 기 제작되어 저장되며, 강의자의 질문 및 테스트 요청에 따라 테스트 인터페이스를 통해 수강생의 답변이 입력되면 입력된 답변 데이터를 호스트로 설정된 강의모드 어플리케이션(600)으로 전송한다. 이때 강의모드 어플리케이션은 수강모드 어플리케이션(700)들, 즉 수강생들로부터 답변 데이터를 전송받으면 전송받은 답변 데이터를 통계화한 후 통계데이터를 기 설정된 그래픽 절차에 따라 그래프 또는 도표로 변환하여 강의자 단말기(3)의 모니터에 디스플레이 함으로써 수강생들은 자신의 답변뿐만 아니라 다른 수강생들의 의견 및 답변을 참고하게 됨으로써 수강생들의 강의 참여도를 높여 학습효율이 증가하게 된다.

또한 수강모드 어플리케이션(700)은 강의모드 어플리케이션(600)에 의해 수강생의 집중도가 기 설정된 임계값인 제1 설정값(TH1) 미만이라고 판단될 때 관리서버(7)로부터 학습주의 데이터를 전송받으면 구비된 표출수단을 통해 학습주의 데이터가 표출된다. 이때 강의모드 어플리케이션(600)이 수강생의 집중도를 검출하는 과정은 후술되는 도 8에서 상세하게 설명하기로 하고, 표출수단은 수강생 단말기(2)의 모니터에 기 등록된 안내문구가 표출되거나 또는 수강생 단말기(2)가 스마트폰인 경우 스마트폰이 진동되는 것으로 구성될 수 있다.

강의모드 어플리케이션(600)은 선택 사용자 인터페이스(110)에서 강의모드 클릭아이콘(111)이 클릭될 때 구동되는 응용 프로그램이다.

또한 강의모드 어플리케이션(600)은 구동 시 제1 카메라(10), 제2 카메라(11) 및 녹음수단(12)의 연결 및 설정이 정확하게 이루어졌는지를 나타내는 사용자 인터페이스인 연결확인 사용자 인터페이스를 포함하며, 만약 제1 카메라(10) 및 제2 카메라(11)들 및 강의자 단말기(3)와의 연결 상태가 미접속인 경우에는 '연결 상태를 확인하십시오.'와 같이 기 등록된 안내문구가 강의자 단말기(3)의 모니터에 디스플레이 되도록 한다.

도 5는 도 2의 강의모드 어플리케이션의 연결확인 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 연결확인 사용자 인터페이스(640)는 선택 사용자 인터페이스(110)에서 강의모드 클릭아이콘(111)이 클릭되면 강의자 단말기(3)의 모니터에 디스플레이 되는 사용자 인터페이스이며, 제1 카메라(10), 제2 카메라(11) 및 녹음수단(12)과의 연결상태가 디스플레이 된다.

또한 강의모드 어플리케이션(600)은 강의가 시작되면 제1 카메라(10) 및 제2 카메라(11)로부터 실시간으로 촬영영상을, 녹음수단(12)으로부터 음성정보를 전송받으며, 전송받은 촬영영상 및 음성정보를 강의자 단말기(3)를 통해 관리서버(7)로 전송한다.

또한 강의모드 어플리케이션(600)은 강의 내용에 대한 수강생의 반응(이하 학습반응 정보라고 하기로 함)을 강의자로부터 입력받으며, 입력받은 학습반응 정보를 시간에 매칭시켜 관리서버(7)로 전송한다.

또한 강의모드 어플리케이션(600)은 기 설정된 영상분석 알고리즘을 기반으로 제1 카메라(10)로부터 전송받은 수강생들에 대한 촬영영상을 분석하여 기 설정된 시간(t) 동안 수강생들 각각의 움직임값을 검출한 후 검출된 움직임값이 기 설정된 제1 설정값(TH1:Threshold)을 초과할 때 해당 수강생이 현재 강의에 집중하고 있지 못한 상태라고 판단하며, 네트워크 정보를 기반으로 해당 수강생의 통신주소로 학습주의 데이터를 전송한다. 이때 강의모드 어플리케이션(600)이 집중도를 산출하는 과정 및 방식은 후술되는 도 8에서 상세하게 설명하기로 한다.

또한 강의모드 어플리케이션(600)은 강의자가 수강생들에 질문 및 테스트를 수행할 때 수강모드 어플리케이션(700)으로부터 답변 데이터를 전송받으면 전송받은 답변 데이터를 통계화한 후 기 설정된 변환 알고리즘을 기반으로 통계 데이터를 그래프 또는 도표로 변환시킨 후 그래프 및 도표가 전시되는 사용자 인터페이스인 테스트 사용자 인터페이스를 포함한다. 이때 강의자는 질문 및 테스트를 수행할 때 질문 및 테스브를 식별하기 위한 테스트 식별값을 수강생들에 공개하며, 수강생들은 자신의 답변을 공개된 테스트 식별값과 테스트에 대한 답변을 수강모드 어플리케이션(700)을 통해 입력하면 수강모드 어플리케이션(700)은 수강생의 답변 및 테스트 식별값을 강의모드 어플리케이션(600)으로 전송한다.

도 6은 도 2의 강의모드 어플리케이션의 테스트 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.

도 6의 테스트 사용자 인터페이스(680)는 테스트 식별값 '3'에 대한 수강생들의 답변이 그래프(681)로 전시된다.

또한 테스트 사용자 인터페이스(680)는 수강모드 어플리케이션(700)으로부터 전송받은 답변데이터들 중 테스트 식별값 '3'을 갖는 답변들을 통계화한 그래프(681)를 전시한다. 이에 따라 수강생들은 자신의 답변뿐만 아니라 다른 수강생들의 답변을 참고할 수 있게 된다.

열람모드 어플리케이션(800)은 전술하였던 도 4의 선택 사용자 인터페이스(110)에서 열람모드 클릭아이콘(115)이 클릭될 때 구동되며, 관리서버(7)로부터 전송받은 콘텐츠 목록데이터를 열람하며, 열람자로부터 특정 콘텐츠 목록을 입력받으면 입력받은 콘텐츠 목록을 관리서버(7)로 요청한다.

또한 열람모드 어플리케이션(800)은 관리서버(7)로부터 전송받은 학습콘텐츠, 평가정보, 열람자가 입력한 마킹정보를 전송받으며, 전송받은 학습콘텐츠, 평가정보 및 열람자가 입력한 마킹정보를 기 설정된 그래픽 절차에 따라 열람자 단말기(4)의 모니터에 디스플레이 한다.

또한 열람모드 어플리케이션(800)은 영상 재생 시 제1 카메라(10)에 의해 촬영된 수강생 촬영영상과, 제2 카메라(11)에 의해 촬영된 수강생 촬영영상을 동시에 전시한다.

또한 열람모드 어플리케이션(800)은 수강생들의 평가정보를 평가정보가 입력된 시간순서에 따라 정렬하여 전시한다.

또한 열람모드 어플리케이션(800)은 열람자가 수강생일 때 열람자가 강의 청강 중에 입력한 메모정보를 영상 및 음성에 동기화시켜 전시되는 영상 중 메모정보가 입력된 시간에 입력한 메모정보가 전시되도록 한다.

또한 열람모드 어플리케이션(800)은 열람자가 수강생일 때 열람자가 강의 청강 중에 입력한 재학습구간부터 영상을 재생하도록 하는 클릭아이콘을 일측에 전시하고, 만약 열람자로부터 재생 클릭아이콘이 클릭되면 해당 영상을 재학습구간이 입력된 시점부터 재생하도록 한다.

제1 카메라(10)는 수강생들을 촬영하여 영상을 획득하는 장치이며, 촬영시야에 전체 수강생들의 머리영역이 포함되도록 수강생의 머리영역보다 상부에 설치된다.

제2 카메라(11)는 강의자 및 강의 자료들 중 적어도 하나 이상을 촬영하여 영상을 획득하는 장치이다.

이때 본 발명에서는 수강생들이 강의자의 강의내용을 듣는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 수강생들은 마이크로 티칭(Micro-teaching)을 위한 평가자일 수 있고, 제2 카메라(11)에서 촬영되는 영상은 교수학습 개발센터 및 교원양성기관 등과 같은 기관에 소지한 기 촬영된 영상으로 구성되어도 무방하다. 예를 들어 교원양성기관에서 본 발명이 적용될 때 수강생 단말기(2-1), ..., (2-N)들은 평가자들의 단말기이며, 제2 카메라(11)에서 촬영된 영상은 기 촬영된 영상이 된다.(2-2 추가)

또한 제1 카메라(10) 및 제2 카메라(11)는 강의자 단말기(3)와 근거리 통신망(8)으로 연결되어 촬영으로 인해 획득된 촬영영상을 강의자 단말기(3)로 전송한다. 이때 강의자 단말기(3)로 전송된 촬영영상은 강의모드 어플리케이션(600)의 제어에 따라 관리서버(7)로 전송된다.

이때 제1 카메라(10) 및 제2 카메라(11)는 촬영대상의 행동을 세밀하게 분석함과 동시에 마이크로 티칭(Micro-teaching)이 가능하도록 고효율 카메라로 구성되는 것이 바람직하다.(1번 추가)

녹음수단(12)은 강의자의 강의 내용을 녹음하여 음성을 획득하는 장치이며, 강의자 단말기(3)와 근거리 통신망(8)으로 연결되어 녹음된 음성정보를 강의자 단말기(3)로 전송한다.

이때 녹음수단(12)은 미세한 소음을 수집할 수 있도록 고효율 마이크로 구성되며, 미관을 해치지 않도록 무선 처리되는 것이 바람직하다.

관리서버(7)는 이러닝 어플리케이션(5)에 데이터 통신망(6)으로 연결되어 이러닝 어플리케이션(5)을 관리 및 제어하는 컴퓨터이다.

또한 관리서버(7)는 강의모드 어플리케이션(600)의 제어에 따라 강의자 단말기(3)로부터 영상정보, 음성정보 및 학습반응 정보를 전송받으며, 수강모드 어플리케이션(700)의 제어에 따라 수강생 단말기(2)로부터 책상 식별ID값, 로그인정보, 평가정보, 메모정보, 재학습 구간정보를 전송받는다. 이때 학습반응 정보, 평가정보, 메모정보 및 재학습 구간정보를 마킹정보라고 하기로 한다.

또한 관리서버(7)는 강의모드 어플리케이션(600)으로부터 전송받은 영상정보 및 음성정보를 동기화시킨 후 코드번호를 부여한 학습콘텐츠를 제작하여 저장하며, 강의모드 어플리케이션(600) 및 수강모드 어플리케이션(700)으로부터 전송받은 마킹정보를 저장한다.

또한 관리서버(7)는 강의모드 어플리케이션(600)이 설치된 강의자 단말기(3)로부터 로그인 정보 및 책상 식별ID값을 전송받으며, 수강모드 어플리케이션(700)이 설치된 수강생 단말기(2)로부터 책상 식별ID값 및 로그인 정보를 포함하는 회원인증을 요청받으면 기 등록된 회원정보를 탐색하여 회원인증을 수행한다.

또한 관리서버(7)는 강의모드 어플리케이션(600)으로 접속된 로그인정보 및 책상 식별ID값과, 수강모드 어플리케이션(700)으로 접속된 로그인정보 및 책상 식별ID값을 기반으로 강의 장소 및 로그인된 책상위치를 검출한 후 강의자 및 수강생들의 네트워크를, 상세하게로는 강의모드 어플리케이션(600)이 구동된 단말기를 호스트로, 수강모드 어플리케이션(700)이 구동된 단말기들을 클라이언트들로 설정한다.

또한 관리서버는 호스트 및 클라이언트들의 통신주소를 포함하는 네트워크 정보를 강의모드 어플리케이션(600) 및 수강모드 어플리케이션(700)으로 전송한다.

또한 관리서버(7)는 기 등록된 책상 식별ID값 별 강의 장소 및 책상 위치정보를 기반으로 강의 장소와 수강생이 착석한 책상위치를 검출한 후 책상위치 별로 출석한 수강생의 회원ID를 매칭시킨 출결데이터를 생성하며, 생성된 출결데이터를 호스트로 설정된 강의자 단말기(3)로 전송하고, 강의자 단말기(3)로 전송된 출결데이터는 강의모드 어플리케이션(600)에 의해 강의자 단말기(3)의 모니터에 전시된다.

또한 관리서버(7)는 차후 열람모드 어플리케이션(800)으로부터 회원ID 및 콘텐츠 코드번호를 포함하는 학습콘텐츠 열람을 요청받으면 데이터베이스부를 탐색하여 전송받은 콘텐츠 코드번호에 대응되는 학습콘텐츠(영상정보 및 음성정보)를 열람모드 어플리케이션(800)이 구동된 단말기(4)로 엔-스크린(N-Screen) 방식으로 전송하고, 데이터베이스부에 저장된 마킹정보들 중 평가정보를 추출하여 열람모드 어플리케이션(800)이 구동된 단말기(4)로 전송하고, 데이터베이스부에 저장된 마킹정보들 중 회원ID에 대응되는 메모정보, 재학습구간 정보 및 학습반응정보를 추출하여 열람모드 어플리케이션(800)이 구동된 단말기(4)로 전송한다.

도 7은 도 2의 이러닝 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.

이러닝 어플리케이션(5)은 단말기(2), (3), (4)에 설치되어 입력되는 요청에 따라 기 설정된 연산을 수행하거나 또는 관리서버(7)로 데이터를 요청하며, 연산 처리된 결과값 또는 관리서버(7)로부터 전송받은 요청결과 데이터를 기 설정된 그래픽 절차에 따라 단말기(2), (3), (4)의 모니터에 디스플레이 시키는 응용 프로그램이다.

이러닝 어플리케이션(5)은 도 7에 도시된 바와 같이 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(52)와, 단말기(2), (3), (4)를 제어하여 관리서버(7)로 데이터를 요청하며 관리서버(7)로부터 단말기를 통해 데이터를 전송받는 통신 인터페이스부(53)와, 도 4에 전술하였던 바와 같이 최초 구동 시 단말기(2), (3), (4)의 모니터(20)에 다운로드 되는 선택 사용자 인터페이스(110)를 제공하는 사용자 인터페이스 관리부(55)와, 기 등록된 사용자 인터페이스 및 콘텐츠를 단말기의 모니터(20)에 다운로드 시키는 디스플레이부(57)와, 선택 사용자 인터페이스(110)에서 강의모드 클릭아이콘(111)이 클릭될 때 실행되는 강의모드 어플리케이션을 관리 및 제어하는 강의모드 관리부(601)와, 선택 사용자 인터페이스에서 수강모드 클릭아이콘(113)이 클릭될 때 실행되는 수강모드 어플리케이션을 관리 및 제어하는 수강모드 관리부(701)와, 선택 사용자 인터페이스에서 열람모드 클릭아이콘(115)이 클릭될 때 실행되는 열람모드 어플리케이션을 관리 및 제어하는 열람모드 관리부(801)와, 이들 제어대상(52), (53), (55), (601), (701), (801)을 제어하는 제어부(51)로 이루어진다.

제어부(51)는 이리더 어플리케이션(5)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(52), (53), (55), (601), (701), (801)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(51)는 사용자의 요청에 따라 최초 구동될 때 사용자 인터페이스 관리부(55)를 제어하여 단말기의 모니터(20)에 선택 사용자 인터페이스(110)가 디스플레이 되도록 한다.

또한 제어부(51)는 선택 사용자 인터페이스(110)에서 강의모드 클릭아이콘(111)이 클릭되면 강의모드 관리부(601)를, 수강모드 클릭아이콘(113)이 클릭되면 수강모드 관리부(701)를, 열람모드 클릭아이콘(115)이 클릭되면 열람모드 관리부(801)를 구동시킨다.

데이터베이스부(52)에는 기 제작된 사용자 인터페이스들과, 기 설정된 영상분석 알고리즘, 기 설정된 데시벨분석 알고리즘, 관리서버(7)로부터 전송받은 출결데이터 및 네트워크 정보가 저장된다.

도 8은 도 7의 강의모드 관리부를 나타내는 블록도이다.

강의모드 관리부(601)는 선택 사용자 인터페이스(110)에서 강의모드 클릭아이콘(111)이 클릭되어 구동되며, 강의자에게 적합한 서비스를 제공하기 위한 연산을 수행한다.

또한 강의모드 관리부(601)는 도 5에 도시된 바와 같이 입력된 요청에 따라 데이터를 연산 처리하는 데이터 처리모듈(611)과, 카메라(10), (11) 및 녹음수단(12)의 연결 상태를 판별하는 접속확인 모듈(612)과, 기 설정된 영상분석 알고리즘을 기반으로 제1 카메라(10)로부터 전송받은 영상을 분석하여 촬영영상 내에서 수강생들의 머리영역을 검출하는 머리영역 검출모듈(613)과, 관리서버(7)로부터 전송받은 출결데이터를 기반으로 출석한 수강생의 위치정보(책상정보)와 머리영역 검출모듈(613)에 의해 검출된 머리영역을 매칭시키는 매칭모듈(614)과, 매칭모듈(614)에 의해 매칭된 책상들 각각에 대한 누적점수를 기 설정된 제1 주기(T1) 마다 '0'으로 초기화시키는 초기화모듈(615)과, 기 설정된 제2 주기(T2) 마다 머리영역 검출모듈(613)에 의해 검출된 머리영역들 각각의 움직임값을 검출하는 움직임값 검출모듈(616)과, 움직임값 검출모듈(616)에 의해 검출된 움직임값이 수강생이 강의에 집중하고 있지 못한 상태라고 판단할 수 있는 임계값인 기 설정된 제1 설정값(TH1:Threshold)을 초과할 때 해당 수강생이 강의에 집중하지 못한 상태라고 판단하는 영상기반 집중도 판단모듈(617)과, 집중도 판단모듈(617)에 의해 집중하지 못한 상태라고 판단된 머리영역의 누적점수에 1을 합산하는 누적점수 산출모듈(618)과, 누적점수 산출모듈(618)에 의해 산출된 누적점수가 수강생이 강의에 집중하고 있지 못한 상태라고 최종적으로 판단할 수 있는 임계값인 기 설정된 제2 설정값(TH2)을 초과하는지를 비교하는 누적점수 비교모듈(619)과, 기 설정된 데시벨분석 알고리즘을 기반으로 녹음수단(12)을 통해 입력받은 음성정보의 데시벨(Decibel)을 측정하는 데시벨 측정모듈(620)과, 데시벨 측정모듈(620)에 의해 산출된 데시벨이 수강생들이 강의를 집중하지 못한 상태라고 판단할 수 있는 최소 데시벨인 기 설정된 제3 설정값(TH3)을 초과하는지를 비교하는 데시벨 비교모듈(621)과, 누적점수 비교모듈(619)에 의해 누적점수가 제2 설정값(TH2)을 초과하거나 또는 데시벨 비교모듈(621)에 의해 측정 데시벨이 제3 설정값(TH3)을 초과할 때 학습주의 데이터를 생성하는 학습주의 데이터 생성모듈(622)과, 수강생 단말기(2)로부터 전송받은 답변정보를 통계화하여 기 설정된 그래픽 절차에 따라 그래프 또는 도표로 변환시키는 답변통계모듈(623)과, 강의모드 사용자 인터페이스들을 관리 및 제어하는 강의모드 사용자 인터페이스 제공모듈(624)로 이루어진다.

머리영역 검출모듈(613)은 기 설정된 영상분석 알고리즘을 기반으로 제1 카메라(10)로부터 입력받은 촬영영상을 분석하여 촬영영상 내에서 머리영역을 검출한다. 이때 촬영영상 내에서 노이즈를 제거한 후 머리영역을 추출하는 영상분석 알고리즘은 영상기반 얼굴인식 시스템에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 머리영역 검출모듈(613)은 검출된 머리영역에 대응하는 좌표정보를 매칭모듈(614)로 입력한다.

매칭모듈(614)은 관리서버(7)로부터 전송받은 출결데이터와, 머리영역 검출모듈(613)에 의해 검출된 머리영역의 좌표정보를 매칭시킨다. 즉 검출된 머리영역과 책상의 위치정보를 매칭시킴으로써 학습주의 데이터가 발생되면 학습주의 데이터를 발생시킨 수강생의 책상정보를 검출할 수 있게 된다.

초기화 모듈(615)은 최초 구동 시 매칭모듈(614)에 의해 머리영역에 매칭된 책상(수강생)의 누적점수를 '0'으로 초기화한다.

또한 초기화 모듈(615)은 기 설정된 제1 주기(T1)에 따라 책상들 전체의 누적점수를 '0'으로 초기화한다.

움직임값 검출모듈(616)은 머리영역 검출모듈(613)에 의해 검출된 머리영역을 기 설정된 제2 주기(T2) 동안 추적하여 제2 주기(T2) 동안의 머리영역들 각각의 움직임값을 검출한다. 예를 들어 기 설정된 제2 주기(T2)가 10프레임일 때 움직임값 검출모듈(616)은 1프레임에서 검출된 머리영역들 각각의 위치값과 10프레임일 때 머리영역들 각각의 위치값의 변위값을 움직임값으로 검출한다.

또한 움직임값 검출모듈(616)에 의해 검출된 움직임값 데이터는 제어부(51)의 제어에 따라 영상기반 집중도 판단모듈(617)로 입력된다.

영상기반 집중도 판단모듈(617)은 움직임값 검출모듈(616)로부터 입력된 움직임값을 기 설정된 제1 설정값(TH1)에 비교하며, 만약 움직임값이 제1 설정값(TH1) 미만이면 수강생이 강의에 집중하고 있다고 판단하며, 만약 움직임값이 제1 설정값(TH1) 이상이면 수강생이 강의에 집중하고 있지 못하다고 판단한다.

누적점수 산출모듈(618)은 집중도 판단모듈(617)에 의해 강의에 집중하고 있지 못한 수강생이 검출될 때 해당 수강생의 책상정보(위치정보)의 누적점수를 추출한 후 추출한 누적점수에 1을 합산하여 누적점수를 갱신한다.

또한 누적점수 산출모듈(618)에 의해 갱신된 누적점수 데이터는 학습주의 데이터 생성모듈(622)로 입력된다.

데시벨 측정모듈(620)은 기 설정된 소음측정 알고리즘을 기반으로 녹음수단(12)으로부터 입력받은 음성정보의 데시벨(Decibel)을 측정한다. 이때 소음측정 알고리즘은 소음측정기에 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

데시벨 비교모듈(621)은 데시벨 측정모듈(620)에 의해 측정된 데시벨을 기 설정된 제3 설정값(TH3)에 비교한다. 이때 제3 설정값(TH3)은 수강생들이 강의에 집중하고 있다고 판단할 수 있는 최대 데시벨 값으로 정의된다.

학습주의 데이터 생성모듈(622)은 누적점수 비교모듈(619)에 의해 누적점수가 제2 설정값(TH2)을 초과할 때 학습주의 데이터를 생성하며, 누적점수가 제2 설정값(TH2)을 초과한 수강생, 상세하게로는 누적점수가 제2 설정값(TH2)을 초과한 책상정보를 기반으로 책상정보에 매칭된 수강생의 단말기(2)의 통신주소를 검출한다. 이때 데이터 처리모듈(611)은 학습주의 데이터 생성모듈(622)에 의해 검출된 통신주소를 갖는 단말기(2)로 학습주의 데이터를 전송한다.

또한 학습주의 데이터 생성모듈(622)에 의해 학습주의 데이터가 생성되면 데이터 처리모듈(611)은 디스플레이부(55)를 제어하여 강의자 단말기(3)의 모니터에 기 등록된 안내문구가 디스플레이 되도록 한다.

또한 학습주의 데이터 생성모듈(622)은 데시벨 비교모듈(621)에 의해 측정 데시벨이 제3 설정값(TH3)을 초과할 때 학습주의 데이터를 생성한다. 이때 데이터 처리모듈(611)은 학습주의 생성모듈(622)에 의해 학습주의 데이터가 생성되면 디스플레이부(55)를 제어하여 강의자 단말기(3)의 모니터에 기 등록된 안내문구가 디스플레이 되도록 한다.

강의모드 사용자 인터페이스 관리모듈(624)은 이리더 어플리케이션(5)이 강의모드용으로 구동될 때의 사용자 인터페이스들을 관리 및 제어한다.

도 9는 도 8의 강의모드 사용자 인터페이스 관리모듈에 적용되는 사용자 인터페이스들을 나타내는 블록도이다.

강의모드 사용자 인터페이스 관리모듈(624)은 카메라(10), (11)들 및 녹음수단의 연결상태를 확인하기 위한 도 5의 연결확인 사용자 인터페이스(640)와, 학생들의 출결데이터가 전시되는 출결 사용자 인터페이스(650)와, 강의가 시작될 때 전시되는 기본 사용자 인터페이스(660)와, 강의 내용에 대한 수강생들의 반응 및 강의자의 메모를 강의자로부터 입력받는 학습반응정보 사용자 인터페이스(670)와, 답변통계모듈(623)에 의해 통계화된 수강생들의 답변데이터들이 전시되는 테스트 사용자 인터페이스(680)와, 수강생으로부터 채팅요청이 들어올 때 디스플레이 되는 대화 사용자 인터페이스(690)를 관리 및 제어한다.

로그인 사용자 인터페이스(630)는 선택 사용자 인터페이스(110)에서 강의모드 클릭아이콘(111)이 클릭될 때 강의자 단말기(3)에 전시되는 사용자 인터페이스이며, 회원인증을 수행하기 위한 회원ID 및 패스워드를 입력받는 입력란을 포함한다.

이때 입력란에 회원ID 및 패스워드가 입력되면 데이터 처리모듈(611)은 입력된 데이터들을 기반으로 관리서버(7)로 회원인증을 요청한 후 관리서버(7)로부터 인증확인 데이터를 전송받으면 데이터 처리모듈(611)은 연결확인 사용자 인터페이스(640)를 강의자 단말기(3)에 전시한다.

연결확인 사용자 인터페이스(640)는 접속확인 모듈(612)에 의해 검출된 강의자 단말기(3)와 제1 카메라(10), 제2 카메라(11), 녹음수단(12)들 각각의 연결 상태를 전시하는 사용자 인터페이스이고, 강의자는 강의 시작 전 연결확인 사용자 인터페이스(640)를 통해 장비 세팅(Setting)을 수행하게 된다. 이때 데이터 처리모듈(611)은 연결확인 사용자 인터페이스(640)에서 세팅이 완료되면 출결 사용자 인터페이스(650)를 디스플레이 한다.

출결 사용자 인터페이스(650)는 관리서버(7)로부터 전송받은 출결데이터가 전시되는 사용자 인터페이스이며, 전송받은 출결데이터를 그래프로 변환하여 디스플레이 한다.

도 10은 도 9의 기본 사용자 인터페이스를 나타내는 블록도이다.

기본 사용자 인터페이스(660)는 도 9에 도시된 바와 같이 출결 사용자 인터페이스(650)를 통해 출결이 확인되면 전시되는 사용자 인터페이스이며, 대화 사용자 인터페이스(690)를 활성화시키는 대화 클릭아이콘(661)과, 테스트 사용자 인터페이스(680)를 활성화시키는 테스트 클릭아이콘(663)과, 학습반응정보 사용자 인터페이스(670)를 활성화시키는 학습반응정보 클릭아이콘(665)과, 출결 사용자 인터페이스(650)를 활성화시키는 출결 클릭아이콘(667)을 포함한다.

도 11은 도 4의 수강모드 관리부를 나타내는 블록도이다.

도 11의 수강모드 관리부(701)는 선택 사용자 인터페이스(110)에서 수강모드 클릭아이콘(113)이 클릭될 때 구동되는 수강모드 어플리케이션(700)을 관리 및 제어한다.

또한 수강모드 관리부(701)는 입력된 요청에 따라 데이터를 연산 처리하는 데이터 처리모듈(711)과, 평가 사용자 인터페이스(730)를 통해 입력받은 데이터와 시간정보, 회원ID를 매칭시킨 평가정보를 생성하는 평가정보 생성모듈(712)과, 메모 사용자 인터페이스(740)를 통해 입력받은 메모정보와 시간정보, 회원ID를 매칭시킨 추가기입정보를 생성하는 메모정보 생성모듈(713)과, 답변 사용자 인터페이스(750)를 통해 입력받은 데이터와 테스트 식별번호를 매칭시킨 답변정보를 생성하는 답변정보 생성모듈(715)과, 재학습구간 사용자 인터페이스(760)를 통해 입력받은 구간정보를 시간정보 및 회원ID에 매칭시켜 재학습구간 정보를 생성하는 재학습구간 정보 생성모듈(716)과, 호스트로 설정된 강의자 단말기(3)의 강의모드 어플리케이션과 대화(채팅)를 수행하는 대화기능모듈(717)과, 수강모드 어플리케이션(700)에 적용되는 기 설정된 그래픽 절차로 제작된 사용자 인터페이스들을 관리 및 제어하는 수강모드 사용자 인터페이스 제공모듈(719)로 이루어진다.

평가정보 생성모듈(712)은 평가 사용자 인터페이스(730)를 통해 입력받은 데이터를 시간정보 및 회원ID에 매칭시켜 평가정보를 생성한다. 이때 생성된 평가정보는 제어부(71)의 제어에 따라 관리서버(7)로 전송되고, 관리서버(7)는 전송받은 평가정보를 저장한다. 이때 평가 사용자 인터페이스(730)는 현재 강의 내용에 대한 평가를 입력받는 입력란을 포함하며, 상세하게로는 강의 내용에 만족한다는 "만족" 클릭아이콘, 강의 내용이 보통이라는 "보통 " 클릭아이콘 및 강의 내용이 개선되어야 할 부분이 있다는 "개선요구" 클릭아이콘을 포함하는 것으로 구성될 수 있다.

메모정보 생성모듈(713)은 메모 사용자 인터페이스(740)를 통해 입력받은 강의 내용에 대해 수강생으로부터 입력받은 데이터(메모)를 시간정보 및 회원ID에 매칭시켜 메모정보를 생성한다. 이때 생성된 메모정보는 제어부(71)의 제어에 따라 관리서버(7)로 전송되고, 관리서버(7)는 전송받은 메모정보를 회원 ID별로 저장한다.

또한 메모 사용자 인터페이스는 강의 내용에 대해 수강생이 추가로 기입하고 싶은 데이터를 입력받는 입력란을 포함한다.

답변정보 생성모듈(715)은 답변 사용자 인터페이스(750)를 통해 입력받은 데이터 및 테스트 식별번호를 책상 식별ID정보에 매칭시켜 답변정보를 생성한다. 이때 생성된 답변정보는 제어부(71)의 제어에 따라 호스트로 설정된 강의자 단말기(3)의 강의모드 어플리케이션(600)으로 전송된다.

재학습구간 정보 생성모듈(716)은 재학습구간 사용자 인터페이스(760)를 통해 입력받은 구간정보를 시간정보 및 회원ID에 매칭시켜 재학습구간 정보를 생성한다. 이때 생성된 재학습구간 정보는 데이터 처리모듈(711)의 제어에 따라 관리서버(7)로 전송되고, 관리서버(7)는 전송받은 재학습구간 정보를 회원 ID별로 저장한다.

또한 재학습구간 사용자 인터페이스는 사용자의 클릭에 따라 클릭된 시점의 동영상부터 열람되도록 하는 구간정보를 입력받는다.

도 12는 도 11의 수강모드 사용자 인터페이스 관리모듈을 나타내는 블록도이다.

도 12에 도시된 바와 같이 수강모드 사용자 인터페이스 관리모듈(719)은 강의 내용에 대한 평가를 수강생으로부터 입력받는 입력란 또는 평가정도를 나타내는 클릭아이콘들이 복수개가 포함되는 평가 사용자 인터페이스(730)와, 강의 중 수강생이 추가로 기입하고자 하는 메모를 입력받는 입력란을 포함하는 메모 사용자 인터페이스(740)와, 강의자가 요청한 테스트 또는 질문에 대한 답변을 입력받는 입력란을 포함하는 답변 사용자 인터페이스(750)와, 학습콘텐츠 열람 시 수강생이 특별히 열람하고자 하는 학습콘텐츠의 재학습구간을 입력받는 클릭아이콘을 포함하는 재학습구간 사용자 인터페이스(760)와, 강의자와 일대일 대화(채팅)를 수행하는 대화 사용자 인터페이스(770)를 포함한다.

도 13은 도 2의 관리서버를 나타내는 블록도이다.

도 13의 관리서버(7)는 단말기(2), (3), (4)들에 설치되는 이리더 어플리케이션(5)들을 제작 및 관리하며, 단말기(2), (3), (4)들로부터 전송받은 학습콘텐츠 및 마킹정보를 저장하며, 열람모드 어플리케이션(4)으로부터 회원ID정보 및 콘텐츠 코드번호를 포함하는 학습콘텐츠 열람을 요청받으면 전송받은 코드번호에 대응되는 학습콘텐츠 및 평가정보들과, 전송받은 회원ID에 대응되는 학습반응 정보, 메모정보 및 재학습구간정보를 추출하여 이를 열람모드 어플리케이션(800)이 설치된 열람자 단말기(4)로 전송한다.

또한 관리서버(7)는 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(72)와, 데이터를 송수신하기 위한 통신 인터페이스부(73)와, 이리더 어플리케이션(5)에 접속된 사용자의 회원인증을 수행하는 회원인증부(74)와, 전송받은 책상 식별ID값을 통해 강의 장소 및 접속된 단말기의 책상위치를 검출하는 위치정보 검출부(75)와, 기 설정된 책상 식별ID값 별 강의 장소 및 책상위치 정보를 기반으로 수강생 단말기(2)로부터 전송받은 책상 식별ID값에 대응되는 강의 장소 및 위치정보(좌표정보)와 수강생정보를 매칭시킨 출결데이터를 생성하는 출결데이터 생성부(76)와, 단말기(2), (3)들로부터 전송받은 책상 식별ID값을 통해 동일한 장소의 단말기들을 강의자 단말기인 호스트와 수강생 단말기들인 클라이언트들로 이루어지는 네트워크를 설정하는 네트워크 설정부(77)와, 강의자 단말기(3)들로부터 전송받은 강의자 영상정보, 수강생 영상정보 및 음성정보를 포함하는 콘텐츠(이하 학습콘텐츠라고 하기로 함)를 데이터베이스부에 저장하는 학습콘텐츠 생성부(78)와, 단말기(2), (3)들로부터 전송받은 마킹정보(학습반응 정보, 평가정보, 메모정보 및 재학습구간 정보를 포함)들을 회원 ID별로 정렬시킨 후 데이터베이스부(72)에 저장하는 마킹정보 생성부(79)와, 데이터베이스부(72)에 저장된 학습콘텐츠의 재생목록을 생성하는 재생목록 생성부(80)와, 접속된 열람자 단말기(4)로부터 회원ID를 포함하는 특정 학습콘텐츠에 대한 열람을 요청받으면 데이터베이스부를 탐색하여 요청받은 특정 학습콘텐츠를 추출하여 열람자 단말기(4)로 스트리밍 방식으로 전송하는 영상 스트리밍부(81)와, 접속된 단말기(4)로부터 회원ID를 포함하는 특정 학습콘텐츠에 대한 열람을 요청받으면 데이터베이스부에 저장된 회원ID별 마킹정보를 탐색하여 전송받은 회원ID에 대응되는 마킹정보를 추출하되 요청받은 학습콘텐츠에 대응되는 평가정보 모두를 추출하는 마킹정보 추출부(82)와, 이들 제어대상(72), (73), (74), (75), (76), (77), (78), (79), (80), (81), (82)을 관리 및 제어하는 제어부(71)로 이루어진다.

제어부(71)는 관리서버(7)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(72), (73), (74), (75), (76), (77), (78), (79), (80), (81), (82)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(71)는 회원ID 및 책상 식별ID정보를 전송받으면 전송받은 회원인증정보를 회원인증부(74)로 입력하며, 전송받은 책상ID정보를 출결데이터 생성부(76) 및 네트워크 설정부(77)로 입력한다.

또한 제어부(71)는 강의자 단말기(3)로부터 회원ID정보를 포함하는 학습반응 정보를 전송받으면 전송받은 회원ID정보 및 학습반응 정보를 마킹정보 생성부(79)로 입력하며, 강의자 단말기(3)로부터 영상정보 및 음성정보를 실시간으로 전송받으면 전송받은 영상정보 및 음성정보를 학습콘텐츠 생성부(78)로 입력한다.

또한 제어부(71)는 수강생 단말기(2)로부터 평가정보, 메모정보 및 재학습구간 정보들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 마킹정보 및 회원ID정보를 전송받으면 전송받은 마킹정보 및 회원ID정보를 마킹정보 생성부(79)로 입력한다.

또한 제어부(71)는 열람자 단말기(4)로부터 콘텐츠목록 열람을 전송받으면 재생목록 생성부(80)에 의해 생성된 재생목록 데이터를 해당 단말기(4)로 전송한다.

또한 제어부(71)는 열람자 단말기(4)로부터 회원ID 및 학습콘텐츠 코드번호를 포함하는 콘텐츠재생을 요청받으면 영상 스트리밍부(81)를 제어하여 코드번호에 대응되는 학습콘텐츠를 스트리밍 방식으로 해당 단말기(4)로 전송하고, 데이터베이스부(72)를 탐색하여 회원 ID에 대응되는 마킹정보 및 해당 콘텐츠에 해당되는 평가정보들을 추출하여 해당 단말기(4)로 전송한다.

도 14는 도 13의 데이터베이스부를 나타내는 블록도이다.

도 14의 데이터베이스부(71)는 회원ID, 비밀번호, 개인정보 등을 포함하는 회원정보가 저장되는 회원정보 필드(910)와, 이리더 어플리케이션(5) 설치파일 및 이리더 어플리케이션(5)을 구성하는 사용자 인터페이스들이 저장되는 어플리케이션 필드(920)와, 학습콘텐츠에 의해 생성된 학습콘텐츠(수강생 영상정보, 강의자 영상정보 및 음성정보)들 각각에 코드번호가 부여되어 저장되는 학습콘텐츠 필드(930)와, 마킹정보 생성부(79)에 의해 생성된 회원ID별 마킹정보가 저장되는 마킹정보 필드(940)와, 네트워크 설정부(77)에 의해 설정된 네트워크 정보, 출결데이터, 재생목록 데이터, 장소별 책상ID정보 및 장소별 책상위치정보 등이 저장되는 기타정보 필드(950)로 이루어진다.

마킹정보 필드(910)는 학습콘텐츠 생성부(78)에 의해 동기화된 회원별 마킹정보가 저장되어 차후 콘텐츠 열람을 요청받을 때 콘텐츠 열람을 요청한 회원ID에 대응되는 마킹정보가 용이하게 추출되도록 한다.

도 13의 출결데이터 생성부(76)는 기 설정된 장소별 책상식별ID값들 및 장소별 책상위치정보를 기반으로 단말기(2), (3)로부터 전송받은 책상식별ID에 대응되는 강의장소 및 책상위치정보를 검출한다.

또한 출결데이터 생성부(76)는 검출된 책상위치정보에 회원ID 또는 회원이름정보를 매칭시킴으로써 출결데이터를 생성한다. 이때 생성된 출결데이터는 네트워크 설정부(77)에 의해 호스트로 설정된 강의자 단말기(3)로 전송된다.

네트워크 설정부(77)는 출결데이터 생성부(76)에 의해 검출된 강의 장소를 기반으로 동일한 강의 장소를 갖는 단말기(2-1), ..., (2-N), (3)들을 검출한 후 단말기(2-1), ..., (2-N), (3)들 중에 강의모드 어플리케이션(600)을 선택한 단말기인 강의자 단말기(3)를 호스트(Host)로, 수강모드 어플리케이션(700)을 선택한 단말기인 수강생 단말기(2-1), ..., (2-N)들을 클라이언트(Client)들로 하는 네트워크를 설정하며, 호스트 및 클라이언트로 설정된 단말기들의 통신주소를 포함하는 네트워크 정보를 생성한다.

이때 네트워크 설정부(77)에 의해 생성된 네트워크 정보는 강의자 단말기(3) 및 수강생 단말기(2-1), ..., (2-N)들로 전송됨으로써 강의모드 어플리케이션(600) 및 수강모드 어플리케이션(700)들은 관리서버(7)를 통하지 않고 서로 직접적으로 데이터 통신을 수행하게 된다.

학습콘텐츠 생성부(78)는 강의가 시작된 후 강의자 단말기(3)로부터 실시간으로 전송받는 강의자 영상정보, 수강생 영상정보 및 음성정보를 수집한 후 강의가 종료되면 전송받은 강의자 영상정보, 수강생 영상정보 및 음성정보를 동기화시킴으로써 콘텐츠를 제작한다. 이때 제작된 콘텐츠는 제어부(71)의 제어에 따라 데이터베이스부(72)의 학습콘텐츠 필드(930)에 저장된다.

마킹정보 생성부(79)는 강의가 시작된 후 강의자 단말기(3) 및 수강생 단말기(2)들로부터 전송받은 학습반응정보, 평가정보, 메모정보 및 재학습구간 정보를 회원ID별로 분류함으로써 회원ID별 마킹정보를 생성한다. 이때 생성된 회원ID별 마킹정보는 데이터베이스부(72)의 마킹정보 필드(940)에 저장된다.

재생목록 생성부(80)는 학습콘텐츠 생성부(78)에 의해 생성된 학습콘텐츠들에 대한 목록을 생성한다. 이때 재생목록은 콘텐츠를 식별할 수 있도록 부여된 콘텐츠 코드번호, 강의장소, 강의자이름, 강의제목, 시간 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

또한 재생목록 생성부(80)에 의해 생성된 재생목록 데이터는 열람자 단말기(4)로부터 학습콘텐츠 열람을 요청받으면 해당 단말기(4)로 전송된다.

영상 스트리밍부(81)는 열람자 단말기(4)로부터 회원ID 및 열람하고자 하는 학습콘텐츠 코드번호를 전송받으면 데이터베이스부(71)의 학습콘텐츠 필드(930)에 저장된 콘텐츠를 스트리밍 방식으로 해당 단말기(4)로 전송한다. 이때 영상 및 음성데이터 전송은 멀티미디어 서비스에서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 15는 본 발명에 적용되는 강의모드 관리부의 제2 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 15의 강의모드 관리부(901)는 전술하였던 도 8의 강의모드 관리부(600)와 동일한 구성의 데이터 처리모듈(611), 접속확인모듈(612), 머리영역 검출모듈(613), 매칭모듈(614), 움직임값 검출모듈(616), 데시벨 측정모듈(620), 데시벨 비교모듈(621), 답변통계모듈(623), 강의모드 사용자 인터페이스 제공모듈(624)을 포함하되 움직임값 검출모듈(616)에 의해 검출된 움직임값을 기 설정된 움직임값 대비 집중 정도를 나타내는 집중 정도 기준테이블을 기반으로 머리영역들 각각의 집중 정도를 검출하는 집중 정도 검출모듈(911)과, 데시벨 비교모듈(621)에 의해 측정 데시벨이 제3 설정값(TH3)을 초과하거나 또는 집중 정도 검출모듈(911)에 의해 집중 정도가 가장 높을 때 학습주의 데이터를 생성하는 제2 학습주의 데이터 생성모듈(913)로 이루어진다.

도 16은 도 15의 집중 정도 검출모듈에 적용되는 집중 정도 기준테이블을 설명하기 위한 예시도이다.

도 16에 도시된 바와 같이 집중 정도 기준테이블(930)은 기 설정된 주기(T1) 동안의 움직임값에 따른 수강생들의 집중 정도를 나타내기 위한 기 설정된 데이터이다다.

이때 집중 정도 검출모듈(911)은 움직임값 검출모듈(616)에 의해 검출된 움직임값이 0 ~ x1일 때 해당 수강생은 "집중" 상태(931)인 것으로, 움직임값이 x1 ~ x2일 때 해당 수강생은 "집중양호" 상태(933)인 것으로, 움직임값이 x2 ~ x3일 때 해당 수강생은 "집중불량" 상태(935)인 것으로, 움직임값이 x3 ~ x4일 때 해당 수강생은 "미집중" 상태(937)인 것으로 검출한다.

제2 학습주의 데이터 생성모듈(913)은 데시벨 비교모듈(621)에 의해 측정 데시벨이 제3 설정값(TH3)을 초과하거나 또는 집중 정도 검출모듈(911)에 의해 "미집중" 상태의 머리영역이 검출되면 학습주의 데이터를 생성한다.

1:이러닝 시스템 2:수강생 단말기 3:강의자 단말기
4:열람자 단말기 5:이러닝 어플리케이션 6:데이터 통신망
7:관리서버 8:근거리 통신망 10:제1 카메라
11:제2 카메라 12:녹음수단 51:제어부
52:데이터베이스부 53:통신 인터페이스부
54:사용자 인터페이스 관리부 57:디스플레이부
601:강의모드 관리부 701:수강모드 관리부
801:열람모드 관리부

Claims (8)

1. 강의자 및 수강생들 각각이 소지한 단말기들과, 수강생들을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 강의자가 소지한 강의자 단말기에 설치되는 강의모드 어플리케이션 및 상기 수강생이 소지한 수강생 단말기에 설치되는 수강모드 어플리케이션으로 구성되는 응용 프로그램을 포함하는 학습시스템에 있어서:
   상기 응용 프로그램의 상기 강의모드 어플리케이션은
   기 설정된 영상분석 알고리즘을 기반으로 상기 제1 카메라로부터 상기 강의자 단말기로 전송된 영상을 분석하여 촬영영상 내에서 머리영역을 검출하는 머리영역 검출부;
   기 설정된 주기(T2) 동안 상기 머리영역 검출부에 의해 검출된 머리영역들 각각의 움직임값을 검출하는 움직임값 검출부;
   상기 움직임값 검출부에 의해 검출된 검출값이 수강생이 강의에 집중하고 있지 못한 상태인 미집중 상태로 판단할 수 있는 최소 움직임값인 기 설정된 설정값(TH:Threshold) 이상일 때 해당 수강생이 미집중 상태라고 판단하는 판단부;
   상기 판단부에 의해 미집중 상태인 수강생이 검출될 때 상기 강의자 단말기의 모니터에 기 설정된 안내문구가 전시되도록 하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습시스템.
2. 강의자 및 수강생들 각각이 소지한 단말기들과, 수강생들을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 강의자가 소지한 강의자 단말기에 설치되는 강의모드 어플리케이션 및 상기 수강생이 소지한 수강생 단말기에 설치되는 수강모드 어플리케이션으로 구성되는 응용 프로그램을 포함하는 학습시스템에 있어서:
   상기 응용 프로그램의 상기 강의모드 어플리케이션은
   기 설정된 영상분석 알고리즘을 기반으로 상기 제1 카메라로부터 상기 강의자 단말기로 전송된 영상을 분석하여 촬영영상 내에서 머리영역을 검출하는 머리영역 검출부;
   상기 머리영역 검출부에 의해 검출된 머리영역들 각각의 누적점수를 최초 '0'으로 설정하며, 기 설정된 주기(T2) 마다 상기 누적점수를 '0'으로 초기화하는 초기화부;
   기 설정된 주기(T1) 동안 상기 머리영역 검출부에 의해 검출된 머리영역들 각각의 움직임값을 검출하는 움직임값 검출부;
   상기 움직임값 검출부에 의해 검출된 검출값이 수강생이 강의에 집중하고 있지 못한 상태인 미집중 상태라고 판단할 수 있는 최소 움직임값인 기 설정된 설정값(TH:Threshold) 이상일 때 해당 수강생이 강의에 집중하지 못한 상태라고 판단하는 비교부;
   상기 비교부에 의해 미집중 상태인 머리영역이 검출될 때 상기 머리영역의 누적점수에 1을 합산하여 누적점수를 갱신하는 누적점수 산출부;
   상기 누적점수가 상기 수강생이 미집중 상태라고 최종적으로 판단할 수 있는 최소 누적점수인 기 설정된 제2 설정값(TH) 이상일 때 해당 머리영역의 수강생의 상태를 최종적으로 미집중 상태로 판단하는 판단부;
   상기 판단부에 의해 미집중 상태인 수강생이 검출될 때 상기 강의자 단말기의 모니터에 기 설정된 안내문구가 전시되도록 하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습시스템.
3. 강의자 및 수강생들 각각이 소지한 단말기들과, 수강생들을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 강의자가 소지한 강의자 단말기에 설치되는 강의모드 어플리케이션 및 상기 수강생이 소지한 수강생 단말기에 설치되는 수강모드 어플리케이션으로 구성되는 응용 프로그램을 포함하는 학습시스템에 있어서:
   상기 응용 프로그램의 상기 강의모드 어플리케이션은
   기 설정된 영상분석 알고리즘을 기반으로 상기 제1 카메라로부터 상기 강의자 단말기로 전송된 영상을 분석하여 촬영영상 내에서 머리영역을 검출하는 머리영역 검출부;
   기 설정된 주기(T2) 동안 상기 머리영역 검출부에 의해 검출된 머리영역들 각각의 움직임값을 검출하는 움직임값 검출부;
   움직임값 대비 집중 정도 상태를 나타내는 집중 정도 기준테이블을 탐색하여 상기 움직임값 검출부에 의해 검출된 검출값들 각각에 대응되는 집중 정도를 검출하는 집중 정도 검출부;
   상기 집중 정도 검출부에 의해 검출된 집중 정도가 상기 수강생이 강의에 미집중한 상태인 미집중 상태라고 판단할 수 있는 기 설정된 정도에 포함될 때 해당 머리영역의 수강생의 상태를 미집중 상태로 판단하는 판단부;
   상기 판단부에 의해 미집중 상태인 수강생인 검출될 때 상기 강의자 단말기의 모니터에 기 설정된 안내문구가 전시되도록 하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습시스템.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수강생들의 음성을 녹음하는 녹음수단을 더 포함하고,
   상기 응용 프로그램의 상기 강의모드 어플리케이션은 상기 녹음수단으로부터 전송받은 음성정보의 데시벨을 검출하는 데시벨 검출부를 더 포함하고, 상기 판단부는 상기 데시벨 검출부에 의해 검출된 데시벨 값이 상기 수강생들을 미집중 상태로 판단할 수 있는 최소 데시벨 값인 기 설정된 제3 설정값(TH3) 이상일 때 상기 수강생들을 미집중 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 학습시스템.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 강의자 및 상기 강의 내용 중 어느 하나를 촬영하는 제2 카메라와, 상기 응용 프로그램을 관리 및 제어하는 관리서버를 더 포함하고,
   상기 강의모드 어플리케이션이 설치된 단말기인 상기 강의자 단말기는 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라로부터 전송받은 촬영영상들과, 상기 녹음수단으로부터 전송받은 음성정보를 상기 관리서버로 전송하고,
   상기 관리서버는 상기 강의자 단말기로부터 전송받은 촬영영상과 음성을 동기화시켜 학습콘텐츠를 생성한 후 생성된 학습콘텐츠들을 식별할 수 있는 코드번호를 부여하여 저장하며, 접속된 단말기로부터 코드번호를 포함하는 콘텐츠 열람을 요청받으면 요청받은 코드번호에 대응되는 학습콘텐츠를 엔-스크린(N-Screen) 방식으로 상기 접속된 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 학습시스템.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 응용 프로그램의 상기 수강모드 어플리케이션은 수강생으로부터 상기 강의 내용에 대한 평가를 입력받는 입력란이 포함된 평가 사용자 인터페이스를 상기 수강자 단말기에 다운로드 하며, 상기 평가 사용자 인터페이스를 통해 입력된 데이터를 시간정보에 매칭시킨 평가정보를 생성한 후 상기 관리서버로 상기 평가정보를 전송하고,
   상기 관리서버는 상기 수강자 단말기로부터 전송받은 평가정보를 대응되는 학습콘텐츠의 코드번호에 매칭시켜 저장한 후 접속된 단말기로부터 코드번호를 포함하는 콘텐츠 열람을 요청받으면 요청받은 코드번호에 대응되는 평가정보를 상기 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 학습시스템.
7. 청구항 5에 있어서, 상기 응용 프로그램의 상기 수강모드 어플리케이션은 수강생으로부터 상기 강의 내용에 관련하여 상기 수강생이 메모하고자 하는 데이터를 입력받는 입력란이 포함된 메모 사용자 인터페이스를 상기 수강자 단말기에 다운로드 하며, 상기 평가 사용자 인터페이스를 통해 입력된 데이터를 시간정보 및 회원ID에 매칭시킨 메모정보를 생성한 후 상기 관리서버로 상기 메모정보를 전송하고,
   상기 관리서버는 상기 수강자 단말기로부터 전송받은 메모정보를 대응되는 학습콘텐츠의 코드번호에 매칭시켜 저장한 후 접속된 단말기로부터 코드번호 및 회원ID를 포함하는 콘텐츠 열람을 요청받으면 요청받은 코드번호 및 회원ID에 대응되는 메모정보를 상기 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 학습시스템.
8. 청구항 5에 있어서, 상기 응용 프로그램의 상기 수강모드 어플리케이션은 수강생으로부터 상기 강의 내용에 관한 학습콘텐츠 열람 시 열람하고자 하는 구간에 대한 데이터를 입력받는 입력란이 포함된 재학습구간 사용자 인터페이스를 상기 수강자 단말기에 다운로드 하며, 상기 재학습구간 사용자 인터페이스를 통해 입력된 데이터를 시간정보 및 회원ID에 매칭시킨 재학습구간 정보를 생성한 후 상기 관리서버로 상기 재학습구간 정보를 전송하고,
   상기 관리서버는 상기 수강자 단말기로부터 전송받은 재학습구간정보를 대응되는 학습콘텐츠의 코드번호에 매칭시켜 저장한 후 접속된 단말기로부터 코드번호 및 회원ID를 포함하는 콘텐츠 열람을 요청받으면 요청받은 코드번호 및 회원ID에 대응되는 재학습구간 정보를 상기 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 학습시스템.

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