KR20200135605A - 온/오프라인 결합 라이브 과외학습 방법 및 그 일체형 특화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온/오프라인 융합 라이브학습 방법 및 그 일체형 특화장치에 관한 것으로서, 코덱 보드블록과 미디어 감지/재생 입출력 장치 블록을 2층구조 스탠드 형태의 일체형 라이브 학습 특화장치에 합체시키고, 코덱이 미디어 감지/재생 장치의 모든 기능모듈들을 통합 제어하여 원격 과외학습 시 얼굴보고 말하고 듣고 손글씨쓰고 그림그리고 지문위치 지적하고 문자 입력하고 얼굴 및 문서 밝기를 적절히 조절하는 기능등을 연계지워 동작 시킴으로써 개인과외 시 바로 옆에서 배우는것과 같이 자연스럽게 학습할 수 있게하는 특징이 있다.
일체형이어서 설치에 부담이 없는 장점이 있고, 모든 종류의 미디어 감지/재생 기능모듈을 사용자 가까이에 둘 수 있어서 의사소통 미디어 원초신호를 고품질로 감지할 수 있는 장점이 있고, 소리가 가까이 들리고 에코제거가 쉬운 장점이 있으며, 온/오프라인 과외학습의 장점은 취하고 단점은 해결보완하는 특징이 있는 오프라인 방식 온라인 서비스 수행 라이브 학습 방법 및 그 일체형 장치에 관한 것이다.
그 장치 시스템 구성은 크게 코덱부와 미디어 감지/재생 장치부로 구성된다. 코덱부는 데이터 압축/복원, 데이터 처리, 미디어 감지/재생 제어 관련 블록으로 이루어 지며, 미디어 감지/재생 장치부는 영상카메라, 마이크, 손필기카메라, 키보드, 마우스, 광원램프, 스피커 기능블록으로 이루어진다.

Description

온/오프라인 결합 라이브 과외학습 방법 및 그 일체형 특화장치 {The telepresence teaching/learning method and the united system with combining both on-line and off-line learning at once including learning tools like normal pencil, bollpen and exercise book}

본 발명은 오프라인 과외 방식에 온라인 서비스를 결합시키고 코덱과 미디어 감지/재생 입출력 장치를 합체화 시키는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코덱과 중앙처리 및 제어기능을 내포하는 강의학습 처리제어 블록과 영상카메라, 마이크, 손필기 카메라, 스피커, 광원램프, 마우스 및 키보드 접속모듈, 그리고 네트웍 연결부와 전원 연결부로 이루어지는 의사소통 감지/재생 입출력 블록을 일체화 시키는 방법과 일체화된 강의학습 특화장치를 통하여 일상 필기구 및 종이 연습장과 교과서, 문제집 등의 오프라인 학습도구 및 학습컨텐츠 활용과 동시에 실시간으로 온라인 교육컨텐츠 서버와 교육지원기능 서버 활용도 가능하게 하는 방법에 관한 것이다.

종래의 원격화상 교육장비의 미디어 입출력 장치들은 코덱에 의한 통합 연동정합 조절 기능이 없어서 원격화상 장비의 특성상 상대측 미디어 감지/재생 장치에 문제가 있으면 반대측에 그 현상이 나타나므로 원격제어가 필요한데 원격지에서 사용자의 미디어 감지/재생 입출력장치의 제어가 되지 않아 불편하고, 각 미디어 감지/재생 장치간의 연계동작 조절 미비 문제로 얼굴보면서 자연스럽게 손글씨 쓰고 그림 그리면서 설명하고 지문위치를 지적하면서 질의응답하는 데는 불편함이 있다. 또한 미디어 감지/재생 디바이스들이 각기 별도 장치로 존재하여 연결 설치가 번거롭고 다루기가 불편한 점이 있다.

아울러 오프라인 과외학습 방식인 학원과 개인과외, 학습지과외는 강사와 학생이 대면해서 학습 컨텐츠가 담겨져 있는 교과서, 문제집, 시험지를 보고 종이 연습장에 연필, 볼펜 등의 일상 필기구(또는 흑판이나 화이트보드, 전자 칠판에 분필, 매직팬, 전자팬)를 사용해서, 말하고 손글씨 쓰고 그림 그리면서 익숙한 일상 학습과 같이 과외학습할 수 있는 장점이 있으나 이동시간 허비가 많고 야간에 외부에 있는 시간이 많아 위험하고 익숙지 않는 사람과 함께 있는 시간 및 이동 등으로 불편한 단점이 있고, 다양하고 첨단 IT기술 기반으로 학습효과를 높힐 수 있게 만든 새로운 형태(AR, VR 등)의 학습 컨텐츠를 제공하는 온라인 교육 컨텐츠 서버와 교육지원 기능 서버를 수업 중에 실시간으로 활용할 수 없는 단점이 있다.

온라인 과외학습 방식인 PC화상과외와 인터넷강의(인강) 중 PC화상과외는 온라인 교육컨텐츠 서버와 교육지원기능 서버를 활용할 수 있는 장점이 있으나 영상카메라로 상대측을 보면서 동시에 익숙한 교과서, 문제집과 연필, 볼펜 등의 일상 필기구를 활용할 수 없는 단점이 있다.

인강은 미리 정해진 시간에 맞추어야 하는 부담없이 학생들이 학습하고자 하는 시간에 혼자 학습할 수 있고 IT기술을 활용해 학습효과를 높힐수 있게 만든 강의 동영상을 보고 학습할 수 있다는 장점에도 불구하고 강의동영상 보면서 학습중에 질의응답이 불가하다는 단점이 있다.

그리고 PC(혹은 노트북)화상과외 장비는 익숙한 오프라인 학습컨텐츠와 일상의 학습도구를 실시간으로 자연스럽게 사용할 수 없는 단점이 있으며, 과외 전용이 아니어서 원격 과외학습을 위한 미디어 감지/재생 입출력 장치를 기존 PC(혹은 노트북) 내장 또는 별도의 기존 마이크, 스피커, 카메라를 이용하므로 원격 과외학습에서 중요한 미디어 감지/재생 입출력 장치들의 온/오프, 감도 및 볼륨 조절을 원격으로 할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 원격과외 학습을 하는데 있어서 주요 코칭 및 질의응답 수단인 얼굴보고 말하고 손글씨 쓰고 그림 그리고, 설명 듣고 지문 상의 위치를 지적하며 질의응답 하기 위한 원초 미디어 정보를 정확하게 감지하여 코덱에 전달하고 동시에 코덱에서 온 상대측의 소리정보를 정확하게 인지할 수 있도록 마이크, 손필기 카메라, 스피커-이어폰, 광원 램프, 키보드 및 마우스 연결모듈과 별도 설치의 번거로움을 없애기 위하여 영상카메라까지 모두 한 장치에 합체시키고, 배선연결도 없애고 간편하게 다루기 위해 코덱블록까지 한 장치에 합체시킨 2층구조 스탠드 형태의 일체형 과외학습 특화용 장치를 원격 강의학습자들에게 제공하고, 아울러 양 방향 라이브 강의학습 중에 온/오프라인 학습컨텐츠와 학습도구를 동시에 활용할 수 있게 만들어 온라인학습과 오프라인학습의 장점을 취합하고 단점은 보완해결하여 학습효과를 배가시키는 코덱 통합제어에 의한 각 동작연계 분산 병렬처리 방식의 온/오프라인 결합 라이브 과외학습 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

더욱 상세하게는, 과외학습 방식은 학생이 책, 종이인쇄물, 종이연습장과 일상 필기구를 사용하여 강사 바로 옆에서 배우는 개인과외 형식인데, 가르치는 강사와 배우는 학생이 통신망을 통하여 서로 떨어진 상태에서 양방향 원격 라이브 강의학습을 가능하게하고, 온/오프라인 강의학습 컨텐츠를 모두 실시간 활용할 수 있게하고 온라인 학습관리지원 서버도 활용할 수 있게 하며 일상사용 필기구와 종이 연습장도 그대로 사용할 수 있게 함으로써, 온라인과 오프라인의 주요장점을 모두 취합할 수 있게 한 온/오프라인 학습컨텐츠와 학습도구를 동시에 활용하는 코덱 및 감지/재생장치 일체형 원격 라이브 강의학습 방법 및 그 제어 장치에 관한 것이다.

오프라인 강의학습 방식인 학원과 개인과외, 종이학습지 과외는 공통적으로 강의동영상(VOD), 인터넷문제은행, 학습관리시스템(LMS) 등과 같은 온라인 컨텐츠와 온라인 웹서버 기능을 오프라인 컨텐츠와 실시간으로 병행 활용하기 어려운 문제점이 있고,

학원의 경우 일방 강의를 따라가야 하고 왕래시간 허비나 늦은시간 외부통행 안전문제가 있고,

학생이 강사 집으로 가는 개인과외의 경우 학원과 마찬가지의 왕래시간 허비와 늦은 시간 외부통행 안전문제가 있고 학생의 불편함 문제가 있다.

학생 집에서 하는 과외학습과 종이학습지의 경우 강사의 학생 집 방문으로 강사의 시간 허비와 학부모 학생의 부담감과 불편함이 문제이다.

그리고 온라인 강의 학습인 인터넷 강의는 모르는 부분을 바로 물을 수 없고 부족한 부분에 대해 지도받을 수 없는 문제가 있고,

PC화상과외 강의학습과 컴퓨터컨텐츠 학습지는 일상사용 필기구와 종이 연습장을 사용할 수 없고 오프라인 학습 컨텐츠인 교과서, 문제집, 참고서 등을 실시간으로 활용할 수 없는 문제점이 있다.

상기의 문제들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 강사와 학생 각자는 서로 떨어진 본인 집이나 공부방, 학원 등에서 일상 사용하는 필기구와 종이 연습장을 그대로 사용하여 편리하고 편한 마음으로 강의 또는 학습할 수 있게 하고, 강사와 학생 간의 강의, 질의/응답을 통신망을 통하여 온라인 방식으로 행하게 하고 온라인 학습컨텐츠는 통신망에 접속되고 본 발명장치 입력포터에 연결된 PC(또는 노트북)의 웹브라우즈를 통하여 통신망 접속 학습컨텐츠 서버로부터 인출 전송 활용할 수 있게하는 라이브 강의학습 특화장치를 강사측과 학생측에 설치하여 오프라인 방식으로 온라인 강의학습 서비스를 가능하게 하여 기존의 상기 온/오프라인 강의학습 방식의 장점은 살리고 문제점은 해결하여 학습효과와 효율을 동시에 높이기 위함인데,

강사와 학생측에 오프라인 강의학습 방식으로 강의학습하는 모습을 전체 동영상과 말소리를 감지하면서 동시에 상대측으로부터 반입된 동영상과 말소리를 출력하는 입출력 디바이스인 영상카메라, 마이크, 손필기카메라, 마우스, 키보드, 광원램프, 모니터, 스피커를 연결하고, 온라인 학습 컨텐츠와 온라인 지원기능 활용을 위해 웹브라우즈를 통해 학습지원 웹서버에 접근하여 인터넷 문제은행, 인터넷 강의동영상, 학습지원지도관리(LMS, 학습효과제고 컨텐츠), 강의영상 저장(재시청) 등의 서비스와 PC(또는 노트북) 저장 학습컨텐츠 활용을 위해 PC(또는 노트북) 를 입력포터로 연결하고, 입출력 디바이스의 감지출력을 제어하고 입력포터 연결 PC(또는 노트북)를 제어하여 감지된 전체 동영상과 말소리를 통신망을 통해 상대측 단말로 전송하기 위해 동영상과 말소리 데이터를 반입-압축-처리-전송 또는 전입-복원-처리-출력 등의 처리과정을 제어하고 입력포터 연결 PC(또는 노트북) 로부터 반입되는 컨텐츠의 활용을 제어하는 라이브 강의학습 제어블록과 코덱제어블록을 내포하는 온/오프라인 결합 과외 특화장치와 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 일체형 원격 과외학습 특화장치와 온/오프라인 학습컨텐츠 및 학습도구 동시 활용방법에 관한 것으로, 영상카메라 센스와 빛/전기신호 변환 전자회로 모듈, 코덱블록과의 카메라 신호 정합 모듈로 구성되는 영상카메라 블록; 마이크 원음감지 센서와 원음/전기신호 변환 전자회로 모듈, 코덱블록과의 마이크 신호 정합 모듈로 구성되는 마이크 블록; 손필기카메라 필기인지 센서와 빛/전기신호 변환 전자회로 모듈, 코덱블록과의 카메라 신호 정합모듈로 구성되는 손필기카메라 블록; 스피커-이어폰 원음 진동기와 전기신호 원음 변환 전자회로 모듈, 코덱 블록과의 스피커 신호 정합모듈로 구성되는 스피커 블록; 광원램프와 전류조절 저항가변기 전자 회로 모듈, 코덱 블록과의 광원램프 신호정합모듈로 구성되는 광원램프 블록; 마우스포인터 위치감지 센서와 마우스포인터 블록; 키코드 센서와 키보드 블록; 들을 포함하는 것을 특징으로한다.

또한 상기 미디어 원초신호 감지출력 블록들과 코덱블록 간의 미디어 감지 출력 데이터 및 제어 데이터를 버스 방식으로 통합 전달하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 마이크 블록과 스피커-이어폰 블록의 케이스 구비와 광원램프 밝기제어 터치패널 내장인 스탠드 받침대 부; 상기 필기인지 카메라 블록과 광원램프 블록의 케이스 구비와 손필기 지면과의 거리, 각도 제어 수단인 스탠드머리1부; 상기 광원램프 블록과 밝기제어 터치패드 간의 신호선을 내장하고 필기인지 카메라 블록과 코덱 블록 간의 신호선을 내장하고 영상인지 카메라 블록과 코덱 블록 간의 신호선을 내장하고, 스탠드머리1부와 스탠드받침대부를 연결하고 스탠드머리1부의 높이와 각도, 위치를 자유롭게 조절할 수 있게하는 지지대1부; 상기 영상인지 카메라 블록의 케이스 구비와 모니터와의 상하전후 위치 제어 수단인 스탠드머리2부; 영상인지 카메라 블록과 코덱 블록 간의 신호선을 내장하고, 스탠드머리2부와 스탠드머리1부를 연결하고 스탠드머리2부의 높이와 각도, 위치를 자유롭게 조절할 수 있게하는 지지대2부; 를 포함하며 2층구조 스탠드 형태의 일체형 장치모습을 특징으로 한다.

아울러 상기의 온라인학습과 오프라인학습의 장점을 취합하고 단점은 보완해결하여 학습효과를 배가시키는 코덱 통합제어에 의한 각 동작연계 분산 병렬처리 방식의 온/오프라인 결합 라이브 과외학습 방법을 제공하기 위한 본 발명의 특징은,

학생과 강사의 얼굴모습 및 움직임 감지 디바이스인 영상카메라, 말소리 감지장치인 마이크, 그리고 교과서, 문제집 등 오프라인 학습 컨텐츠와 손 글쓰기, 문제풀이, 밑줄긋기 등을 감지하는 손필기카메라, 손글씨 또는 문서밝기 조절장치인 광원램프, 풀이 또는 해석하는 문장의 위치나 코칭하는 내용 위치를 가리키거나 클릭 이벤트 발생을 전달하는 마우스, 말소리 재생장치인 스피커 등을 제어하는 감지/재생장치 제어 하드웨어 기능블록 및 소프트웨어 기능블록;

그리고 학생과 강사 측의 일체형 원격 강의학습 특화장치 간에 초기 콜신호와 해지신호 데이터 전달을 위하여 물리적 정합상태를 수립하는 물리적 정합 기능블록; 정확한 콜신호 데이터 전달을 위하여 낮은 차원의 정합규정을 수립하는 데이터링크 엑세스 기능블록; 상위 소프트웨어 차원의 정합 약속기능을 수행하는 호설정/해지 기능블록; 내부 동작 클래스 분배 기능을 수행하는 내부처리 쓰레드 제어 기능블록; 데이터의 상하위 레벨 버퍼링을 위한 데이터큐 기능 블록;

그리고 멀티미디어 데이터 압축/복원 처리 이외의 일반 시스템 액티비티를 처리하는 범용 인스트럭션 처리 하드웨어 기능블록과 시스템 수행체계 처리 소프트웨어 기능블록; 강의학습 시 활용하는 학습지원 동영상 컨텐츠를 처리제어하는 멀티미디어 데이터 스트림 처리 하드웨어 기능블록 및 소프트웨어 기능블록, 강사와 학생측의 감지장치로부터 입력되는 데이터 및 출력장치로 출력될 멀티미디어 데이터를 압축/복원하는 멀티미디어 데이터 압축/복원 처리 하드웨어 기능블록 및 소프트웨어 기능블록; 학생과 강사 강의학습 제어장치 간의 정확한 시그널링 및 멀티미디어 데이터 통신을 처리제어하는 통신망 정합 하드웨어 기능블록 및 소프트웨어 기능블록; 온라인 컨텐츠 활용지원 기능블록; 모니터 제어 하드웨어 및 소프트웨어 기능블록 등의 직관련 기능블록으로 구성되는 데 있다.

본 발명의 다른 특징은,

학생과 강사가 영상카메라, 모니터, 마이크, 스피커 등의 감지 및 출력장치와 이들 제어기능 모듈에 의해서 서로의 얼굴과 말소리가 상대측에 출력되고;

학생이 오프라인 참고서를 보면서 일상 필기구로 종이 연습장에 문제푸는 과정이나 지문해석 등이 손필기카메라, 모니터, 마이크, 스피커와 그 제어 하드웨어 및 소프트웨어 기능모듈들에 의해 그대로 강사측 강의학습 제어장치 모니터와 스피커를 통해 실시간 동영상과 음성으로 출력되고, 동시에 강사가 마우스(포인터)를 사용하여 모니터 화면의 문제풀이 과정이나 참고서의 지문위치를 가리키면서 실시간 코칭을 하고, 동시에 강사가 오프라인 문제집이나 참고서를 펼쳐놓고 일상 필기구로 종이 연습장에 문제 풀거나 지문해석하는 과정들이 그래로 학생측 강의학습제어장치의 모니터와 스피커를 통해 실시간 동영상과 음성으로 출력되고, 동시에 학생이 마우스 포인터를 사용하여 모니터 화면의 문제풀이 과정이나 지문해석 위치를 가리키면서 물을 수 있고, 동시에 강사가 온라인 문제은행이나 참고서, 인터넷 강의동영상 등을 불러와서 학생과 같이 보면서 문제풀고 해석하고 묻고 답할 수 있고, 동시에 강사가 강의자료가 저장된 노트북(PC)을 본 강의학습 장치에 연결하여 노트북(PC) 강의자료를 활용하여 강의학습할 수 있어서 오프라인 학습도구와 오프라인 학습 컨텐츠를 활용하면서도 동시에 통신망을 통한 원격 화상대면 강의학습으로 원격 서비스되고 온라인 강의학습 컨텐츠 및 온라인 강의학습 장치도 활용하고 또한 강의자료 저장 노트북(PC)도 이용할 수 있게 구성되는데 있다.

본 발명은 원격화상 과외시스템, 교육시스템, 회의시스템, 협업시스템, 상담시스템과 원격 영상진료, 심리치료 시스템으로 활용되어 보고 말하고 손글씨 쓰고 그림 그리고 듣고 지적하는 것을 동시에 할 수 있어서 의사전달과 이해가 상대적으로 편해지고 쉬우며, 원격으로 감지/재생 기능모듈들의 온오프 및 게인, 볼륨, 밝기 조절이 가능하고 에코제거가 쉽고 말소리가 가깝게 들리는 효과가 있으며, 일체형이어서 설치가 간단하고 다루기가 간단한 효과가 있다. 아울러 본 발명은 원격 라이브 강의학습 중 실시간으로 동시에 온/오프라인 학습 컨텐츠와 학습도구를 모두 쉽게 활용할 수 있게 함으로써, 온라인의 장점인 다양하고 최신기술로 만들어진 학습컨텐츠와 강의학습 관리지원기능 서버를 활용할 수 있고 동시에 오프라인의 장점인 늘 사용하는 교과서, 문제집 등을 펼쳐놓고 일상의 필기구와 종이 연습장을 사용하여 학습할 수 있으며 또한 외부인과 만남없이 집에서 안전하게 부담없이 학습할 수 있어서 학습효과를 배가시키는 효과가 있다.

[도 1] 도 1은 본 발명에 의한 일체형 원격 라이브 과외학습 특화장치의 형태를 도시한 사시도.
[도 2] 도 2는 본 발명에 의한 온/오프라인 컨텐츠와 학습도구 동시 활용 원격 라이브 강의학습 제어기능 블록 구성도
[도 3] 도 3은 본 발명에 의한 원격 라이브 강의학습 코덱제어 블록과 강의학습 서버 제어블록, 감지/재생장치 제어블록, 미디어 감지/재생장치 블록들로 구성된 원격 라이브 강의학습 시스템 블록 구성도
[도 4] 도 4는 본 발명의 원격 라이브 강의학습 제어기능 블록을 내포한 일체형 원격과외 특화장치 및 그 입출력 구성 모듈 디바이스와 입력포트 연결 PC(또는 노트북), 멀티미디어 화면합성제어 서버, 학습관리지원 서버, 통신중계 서버, 그리고 상대측 일체형 원격과외 특화장치 및 그 입출력 구성 모듈 디바이스 등과의 연관관계를 나태낸 통신망 관계도
[도 5] 도 5는 본 발명에 의한 온/오프라인 융합 라이브 과외학습 제어블록 내포 일체형 실시간 양방향 원격강의학습 특화장치 시스템의 제어 및 상태 흐름도

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 온/오프라인 결합 라이브 과외학습 방법 및 그 일체형 특화장치에 대해 자세히 설명한다.

도 1은 2층구조 스탠드 형태의 외형과 구조를 취하는 본 발명의 일체형 과외학습 특화장치 사시도인데, 마우스 라인홀(11)이 뚫린 스탠드 받침대케이스(10), 마이크홀(21)및 스피커홀(22)과 광원램프 터치패드(23)가 위치한 스탠드 받침대커버(20), 스탠드 머리케이스(30), 광원램프 빛투과유리(42)와 손필기카메라 홀(41)이 위치한 스탠드 머리커버(40), 손필기카메라 지지대(50), 영상카메라 머리케이스(60), 영상카메라 머리커버(61), 영상카메라 지지대(62), 그리고 전원 케이블(70)과 네트웍 케이블(80)로 외형체가 이루어지고, 손필기카메라 지지대(50)의 양끝을 스탠드 받침대커버(20)와 스탠드 머리케이스(30)에 끼워 조립되고, 영상카메라 지지대(62)의 양 끝을 스탠드 머리케이스(30)와 영상카메라 머리케이스(60)에 끼워 조립되고, 전원 케이블(70)과 네트웍 케이블(80)을 스탠드 받침대케이스(10)에 끼워 일체형 장치가 조립된다.

도 1에 도시된 외형체 속에 코덱제어블록(300)와, 의사소통 미디어 감지와 소리재생, 밝기제어, 마우스 및 키보드의 유무선 접속 기능을 수행하는 기능모듈들이 3개의 회로기판(90,91,92)에 나뉘어 탑재되어 내장되는데, 도 2내지 4에서 본 발명장치의 기능과 구성에 대하여 기술한다.

빛의 밝기와 색상을 감지하는 영상카메라센스(211)와 전기신호로 변환하는 카메라 AlD변환기(212), 영상카메라 신호 회로와 코덱제어블록(300)을 신호 정합시ㅣ는 영상카메라/코덱 접속기(213)로 구성되는 영상카메라 기능모듈(210)을 회로기판(92)에 탑재하여 영상카메라케이스(60)에 내장된다.

코덱처리블록(360)과 소리신호를 감지하는 마이크센스(221)와 소리신호를 전기신호로 변환하는 마이크 A/D 변환기(222), 마이크 신호 회로와 코덱제어블록(300)을 신호 정합시키는 마이크/코덱 접속기(223)로 구성되는 마이크 기능모듈(220)과, 소리 전기신호를 감지하여 말소리 진동을 재생하는 스피커-이어폰 진동기(271)와 스피커-이어폰 디지털 신호를 원음 아널로그 신호로 변환하는 스피커-이어폰 D/A 변환기(272), 스피커-이어폰 신호와 코덱제어블록(300)을 신호 정합시키는 스피커-이어폰/코덱 접속기(273)로 구성되는 스피커-이어폰 기능모듈(270)을 하나의 회로 기판(90)에 탑재하여 스탠드 받침대케이스(10)에 내장되고, 빛의 밝기와 색상을 감지하는 손필기카메라센스(231)와 전기신호로 변환하는 카메라 A/D 변환기(232), 손필기카메라 신호 회로와 코덱제어블록(300)을 신호 정합시키는 손필기카메라/코덱접속기(233)로 구성되는 손필기카메라 기능모듈(210)과, 빛을내는 광원램프(261)와 광원램프에 흐르는 전류를 제어하는 저항가변기(262), 광원램프 회로와 코덱제어블록(300)을 신호 정합시키는 광원램프/코덱 접속기(263)로 구성되는 광원램프 기능모듈(260)을 하나의 회로기판(91)에 탑재하여 스탠드 머리케이스(30)에 내장된다.

상기 스탠드 머리케이스(30)에 내장된 회로기판에 탑재된 손필기카메라 기능모듈(230) 및 광원램프 기능모듈(260)과 코덱제어블록(300)간의 데이터 및 제어 신호선은 손필기카메라 지지대(50) 관을 통해 마이크 기능모듈(230)과 스피커-이어폰 기능모듈(260)이 탑재된 스탠드 받침대케이스(10) 내장 회로기판의 신호연결 커넥터로 내려와서 코덱제어블록(300)로 연결되고 이 신호선 중 광원램프 밝기 조절 신호선은 광원램프 밝기조절 터치패드(23)에 연결된다.

상기 스탠드 받침대케이스(10)에 내장된 회로기판에 탑재된 마이크 기능모듈(220) 및 스피커-이어폰 기능모듈(270)과 코덱박스(300)간의 데이터 및 제어 신호선은 동 회로기판의 신호연결 커넥터에서 손필기카메라 기능모듈(220) 및 광원램프 기능모듈(240) 신호선과 통합되어 감지/재생 신호 커넥터를 통해 코덱박스(300)로 연결된다.

과외학습 시 필요한 미디어 감지/재생장치(200) 중 주요 감지요소 모듈들을 2층 구조의 일체형 스텐드 형태 장치에 내장시켜 이용할 수 있어서 감지/재생요소 모듈이 분리되어 있는 것에 비하여 사용이 편리하고 다루기가 간단한 장점이 있다.

상기와 같이 코덱제어블록(300)과 영상카메라, 마이크, 손필기카메라, 스피커-이어폰, 광원램프, 마우스, 키보드 기능모듈들을 2층 구조의 일체형 스텐드 형태 장치에 모두 탑재한 코덱(300) 결합 미디어 감지/재생 입출력 장치(200)를 원격 라이브 화상 과외/교육 시스템과 원격화상 협업 시스템, 원격화상 상담 시스템의 코덱특화장치로 사용하여 온라인 과외의 장점인 IT첨단기술로 만들어진 다양한 컨텐츠(AR,VR,AI컨텐츠)와 문제은행, VOD학습 동영상을 활용하고 학습관리지원 및 과외학습 저장 서버(430)를 이용하는 동시에 종이 연습장(3a,3b)과 일상 필기구(2a,2b)를 사용하여 손필기로 문제풀고 그림그리며 설명할 수 있고, 교과서, 참고서, 신문 등 오프라인 학습컨텐츠도 이용할 수 있는 장점이 있고, 과외학습 시 필요한 미디어 감지/재생장치(200) 중 주요 감지요소 모듈들을 모두 일체형 스텐드 형태 장치에 내장시켜 이용할 수 있어서 감지/재생요소 모듈이 분리되어 있는 것에 비하여 사용이 편리하고 다루기가 간단한 장점이 있다. 마이크와 스피커 거리가 일정하여 에코제거가 쉽고, 스피커가 이용자 가까이에 있어서 말소리를 편하게 명확히 들을 수 있고, 광원램프로 역광이나 그림자로 인한 인지장애 없이 얼굴과 학습자료, 풀이 내용을 알맞은 밝기로 볼 수 있는 장점이 있다.

도 2는 본 발명의 원격 라이브 강의학습 제어기능 구조를 나타내는 블록구성도로서, 크게 미디어 감지/재생 블록을 제어하는 감지/재생장치 제어소프트웨어 기능블록(150) 및 감지/재생장치 제어 하드웨어 기능블록(160)과 강의학습 관계 서버를 제어하는 강의학습 서브 제어기능 블록(170)으로 구성되는데, 감지/재생장치 제어 소프트웨어 기능블록(150)은 코덱처리블록(360)에 의해 제어되고 감지/재생장치 제어 하드웨어 기능블록(160)은 감지/재생장치 제어 소프트웨어 기능블록(150) 에 의해 제어되는데, 그 구성은 영상카메라 제어기(101), 마이크 제어기(102), 손필기카메라 제어기(103), 마우스 제어기(104), 키보드 제어기(105), 광원램프 제어기(106), 스피커 제어기(107), 모니터 제어기(108), 영상카메라 제어 레지스터(109), 마이크 제어 레지스터(110), 손필기커메라 제어 레지스터(111), 마우스 제어 레지스터(112), 키보드 제어 레지스터(113), 광원램프 제어 레지스터(114), 스피커 제어 레지스터(115), 모니터 제어 레지스터(116), 임의/변형 메모리(117), 영상카메라 제어 해독기(118), 마이크 제어 해독기(119), 손필기카메라 제어 해독기(120), 마우스 제어 해독기(121), 키보드 제어 해독기(122), 광원램프 제어 해독기(123), 스피커 제어 해독기(124), 모니터 제어 해독기(125), 구동타이머(126) 등으로 이루어 진다. 그리고 강의학습 관계 서버 제어기능을 수행하는 강의학습 서버 제어기능 블록(170)은 PC연결 제어기(127), 멀티미디어 화면합성 제어기(128), 학습관리/지원/저장 제어기(129), PC연결 제어 레지스터(130), 멀티미디어 화면 합성 제어 레지스터(131), 학습관리/지원/저장 제어 레지스터(132), PC연결 제어 해독기(133), 멀티미디어 화면합성 제어 해독기(134), 학습관리/지원/저장 제어 해독기(135) 등으로 구성된다.

상기 영상카메라 제어기(101)가 내부멀티미디어버스((100)로부터 영상카메라 기능모듈 관련 정보들을 반입하여 영상카메라 제어 레지스터(109) 또는 임의/변형 메모리(117)에 저장한 후 영상카메라 제어 해독기(118)를 통하여 해독한 내용대로 영상카메라 기능모듈(210)을 구동한다.

상기 마이크 제어기(102)가 내부멀티미디어버스(100)로부터 마이크 제어 관련 정보들을 반입하여 마이크 제어 레지스터(110)에 또는 임의/변형 메모리(117)에 저장한 후 마이크 제어 해독기(119)를 통하여 해독한 내용대로 마이크 기능모듈(220)을 구동한다.

상기 손필기카메라 제어기(103)가 내부멀티미디어버스((100)로부터 문서카메라 관련 정보들을 반입하여 손필기카메라 제어 레지스터(111) 또는 임의/변형 메모리(117)에 저장한 후 손필기카메라 제어 해독기(120)를 통하여 해독한 내용대로 손필기카메라 기능모듈(230)을 구동한다.

상기 마우스 제어기(104)가 내부멀티미디어버스(100)로부터 마우스 제어 관련 정보들을 반입하여 마우스 제어 레지스터(112)에 저장한 후 마우스 제어 해독기(121)를 통하여 해독한 내용대로 마우스 기능모듈(240)을 구동한다.

상기 키보드 제어기(105)가 내부멀티미디어버스((100)로부터 키보드 제어 관련 정보들을 반입하여 키보드 제어 레지스터(113)에 저장한 후 키보드 제어 해독기(122)를 통하여 해독한 내용대로 키보드 기능모듈(250)을 구동한다.

상기 광원램프 제어기(106)가 내부멀티미디어버스(100)로부터 광원램프 제어 관련 정보들을 반입하여 광원램프 제어 레지스터(114)에 저장한 후 광원램프 제어해독기(123)를 통하여 해독한 내용대로 광원램프 기능모듈(260)을 구동한다.

상기 스피커 제어기(107)가 내부버스(100)로부터 모니터 제어 관련 정보들을 반입하여 스피커 제어 레지스터(115)에 저장한 후 스피커 제어 해독기(124)를 통하여 해독한 내용대로 스피커 기능모듈(270)을 구동한다.

상기 모니터 제어기(108)가 내부버스(100)로부터 모니터 제어 관련 정보들을 반입하여 모니터 제어 레지스터(116)에 저장한 후 모니터 제어 해독기(125)를 통하여 해독한 내용대로 모니터 기능모듈(280)을 구동한다.

상기 구동 타이머(126)는 내부멀티미디어버스(100)를 통하여 전달되는 마우스 포인터 존치 시간정보를 반입한 후 마우스포인터 위치정보와 함께 내부멀티미디어버스(100)를 통해 반송되어 포인터 랭스를 제어한다.

도 3은 본 발명의 코덱처리블록(360), 강의학습 서버제어 기능블록(170), 그리고 감지/재생장치 제어 하드웨어 기능블록(340), 감지/재생장치 제어 소프트웨어 기능블록(350), 미디어 감지/재생장치 블록(200) 들로 구성된 시스템 블록 구성도로서, 강의학습 업무실행의 중앙처리제어와 멀티미디어 데이터 압축/복원 기능을 수행하는 코덱 제어블록(360)은 물리적 정합 기능블록(301), 데이터 링크 액세스 기능블록(302), 호설정/해지 기능블록(303), 내부처리 쓰레드 제어 기능블록(304), 데이터큐 기능블록(305), 통신망 버퍼링 기능블록(306), 비디오 버퍼링 기능블록(307), 오디오 버퍼링 기능블록(308), 범용 인스트럭션 처리 하드웨어 기능블록(309), 멀티미디어 데이터 스트림 처리 하드웨어 기능블록(310), 멀티미디어 데이터 압축/복원 처리 하드웨어 기능블록(311), 통신망 정합 하드웨어 기능블록(312), 모니터제어 하드웨어 기능블록(313), 시스템 수행체계 처리 소프트웨어 기능블록(316), 멀티미디어 스트림 처리 소프트웨어 기능블록(317), 멀티미디어 데이터 압축/복원 처리 소프트웨어 기능블록(318), 통신망 정합 소프트웨어 기능블록(319), 모니터 제어 소프트웨어 기능블록(320)으로 구성된다.

감지/재생장치 제어 하드웨어(340) 및 소프트웨어 기능블록(350)은 영상카메라 제어 하드 및 소프트 기능모듈(341,351), 마이크제어 하드 및 소프트 기능모듈(342,352), 손필기카메라제어 하드 및 소프트 기능모듈(343,353), 마우스제어 하드 및 소프트 기능모듈(344,354), 키보드제어 하드 및 소프트 기능모듈(344,354), 광원램프제어 하드 및 소프트 기능모듈(346,356), 스피커제어 하드 및 소프트 기능모듈(347,357) 로 구성된다.

그리고 강의학습 의사전달 미디어 처리를 위한 미디어 감지/재생장치 블록은 영상카메라 기능모듈(210), 마이크 기능모듈(220), 손필기카메라 기능모듈(230), 마우스 기능모듈(240), 키보드 기능모듈(250), 스피커 기능모듈(260), 광원램프 기능모듈(270) 등으로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 라이브 과외학습 처리장치 시스템 블록도에서 미디어 감지/재생장치 블록(200)과 감지/재생장치 제어 하드웨어 기능블록(340) 및 소프트웨어 기능블록 (350)을 통하여 영상, 말소리, 손글쓰기, 마우스 위치 포인터 및 클릭 이벤트 정보, 키보드 코드 데이터, 광원램프 밝기정보 데이터가 상대측으로 전송되는 과정은 통신망(400)에 접속되어 있는 본 발명장치들(1a,1b)간에 신호접속이 되고 콜신호 데이터 전달이 이루어져 상대측이 받으면 콜셋업이 완료되고 다음에 멀티미디어 데이터가 전송되는데, 통신망상(400)에 상대측 장치 주소로 하드웨어 접속 콜신호를 보내면 상대측 장치의 물리적 정합 기능블록(301)을 통한 데이터링크 액세스 기능블록(302)에서 신호접속을 위한 기본환경을 정립하고 호설정/해지 기능블록(303)에서 신호접속을 완료한다. 이어서 내부처리 쓰레드 제어 기능블록(304)에서 반입 데이터 스트림 처리 쓰레드를 배정 및 제어하여 통신망 큐(305)를 통한 통신망 버퍼링 기능블록(306)과 비디오 버퍼링 기능블록(307) 및 오디오 버퍼링 기능블록(308)을 통해 통신망으로 콜신호 데이터 전달이 이루어지고 통신망정합 하드웨어블록(312)과 통신망정합 소프트웨어 기능블록(319)을 거쳐서 콜신호 셋업이 완료된다.

콜신호 셋업이 되면 이어서 영상카메라 모듈(210), 마이크 모듈(220), 손필기카메라(230) 그리고 마우스 모듈(240), 키보드 모듈(250), 광원램프 모듈(260) 등의 미디어 감지/재생장치(200) 로부터 반입되는 멀티미디어 데이터가 상기 콜셋업 데이터 처리와 같은 패스를 거쳐 비디오 버퍼링 기능블록(307)과 오디오 버퍼링 기능블록(308)을 통한 후 범용 인스트럭션 처리 하드웨어 기능블록(309), 시스템 수행체계 처리 소프트웨어 기능블록(316), 멀티미디어 데이터 스트림 처리 하드웨어 기능블록(310), 멀티미디어 스트림 처리 소프트웨어 기능블록(317), 멀티미디어 데이터 압축/복원처리 하드웨어 기능블록(311), 멀티미디어 데이터 압축/복원처리 소프트웨어 기능블록(318),통신망 정합 하드웨어 기능블록(312), 통신망 정합 소프트웨어 기능블록(319)에서 멀티미디어 데이터를 처리해서 모니터 제어 하드웨어 기능블록(313) 및 소프트웨어 기능블록(320)과 감지/재생장치 제어 하드웨어 기능블록(340) 및 소프트웨어 기능블록(350)의 제어하에 모니터(280)와 스피커 모듈(270)로 영상, 말소리, 손글쓰기, 마우스 위치 포인터가 동시에 출력된다.

상기와 같은 오프라인 학습컨텐츠와 학습도구를 실시간 온라인 강의학습 중에 활용하기 위한 기본 액티비티 실행 체계에 더하여 PC(노트북)저장 또는 학습지원 웹서버 컨텐츠를 활용할 경우에도 상기 콜셋업까지와 동일한 과정을 거치고 상기 각 기능블록들의 상기와 동일한 지원 동작과 온라인 컨텐츠 활용지원 기능블록(170) 및 각 기능모듈 제어로 웹서버 학습컨텐츠 활용을 가능하게 하는데 일체형 과외학습 특화장치(1a,1b)의 입력포트에 연결되는 강의학습 컨텐츠 저장 PC(노트북)(290)의 접속 활용을 위한 강의학습 컨텐츠 저장 PC(노트북)(290)의 접속 기능모듈(173,176)의 제어동작을 통하여 PC(노트북)(290)를 제어 활용하고 이를 통한 온라인 학습관리지원 웹 액세스 기능모듈(172,175) 제어로 웹서버 학습컨텐츠도 강의학습 중에 실시간으로 쉽게 활용한다.

다자간 멀티미디어 데이터 화면합성 제어 접속 기능모듈(171,174)은 강의학습시 강사와 학생 화면을 한 화면으로 합성할 시 멀티미디어 화면합성 제어 서버(420)를 접속 제어하는 기능을 수행한다.

도 4는 본 발명의 코덱처리블록(360), 감지/재생 제어 하드웨어(340) 및 소프트웨어 블록(350)과 미디어 감지/재생장치 블록(200)을 내포하는 일체형 온/오프라인 융합 라이브 과외학습 특화장치(1a,1b)와 그 구성 입출력 디바이스들, 영상카메라(210a,210b), 마이크(모듈내장), 손필기카메라(230a,230b), 마우스(240a,240b), 키보드(250a,250b), 모니터(280a,280b), 스피커(모듈내장), 노트북(290a,290b)과 필기구(2a,2b), 연습장(3a,3b), 그리고 통신중계 서버(410)를 포함하는 강의학습 통신망(400), 멀티미디어 화면합성 제어 서버(420), 학습관리지원서버(430) 등과의 연관관계를 나타낸 통신망 관계도이다.

그 동작을 보면 강사의 과외학습 특화장치(1a)로부터 통신중계 서버(410)를 포함하는 강의학습 통신망(400)을 거쳐 학생측 과외학습 특화장치(1b)로 콜신호가 걸려와서 수신하면 강사의 과외학습 특화장치(1a)의 구성 감지모듈인 영상카메라(210a), 마이크(내장모듈), 손필기카메라(230a), 마우스(내장모듈), 키보드(250a), 광원램프(260a), 스피커(270a) 등을 통하여 강사의 얼굴 동영상, 문제풀이 과정 또는 참고서 텍스트 영상, 말소리, 마우스 이동 위치정보 및 클릭 이벤트 데이터, 밝기정보가 강사의 일체형 과외학습 특화장치(1a)의 내부버스(100)로 반입되어 압축된 데이터 및 X,Y좌표값이 통신중계 서버(410)를 포함하는 강의학습 통신망(400)을 통하여 학생 측의 과외학습 특화장치(1a)로 보내진다. 동시에 학생 과외학습 특화장치(1b)로부터 강사의 과외학습 특화장치(1a)로 동일한 내용의 데이터가 보내진다. 통화종료 전까지 양방향으로 멀티미디어 데이터 및 X,Y 좌표값(포인트 작동시)이 전송되다가 통화종료 버튼이 눌러지면 양방향으로 전송되던 멀티미디어 데이터와 X,Y 좌표값이 전송 중지되고 강사 및 학생의 일체형 과외학습 특화장치(1a,1b)의 통신연결이 종결된다.

도 5는 라이브 강의학습 제어기능 블록을 내포한 온/오프라인 학습컨텐츠 및 학습도구 동시 활용 원격 라이브 과외학습 처리장치 시스템의 제어흐름도로서 강사와 학생의 강의학습 시스템 간의 콜신호 처리과정에 의한 통화연결과 분산병렬처리 체계 쓰레드 작동에 의한 영상카메라, 마이크, 손필기카메라, 마우스, 키보드 등의 입력장치와 모니터, 스피커 등의 출력장치의 동작제어 과정을 보인다.

통화연결을 위한 콜신호 반입을 위해 물리적 정합상태를 수립(S401)한 후 이상 여부를 확인(S402)하여 이상이면 다시 물리적 정합상태를 수립하고 정상이면 데이터 링크 정합규정을 수립(S403)한 후 이상 여부를 확인한다. 상기 상태에서 이상(S404)이면 다시 데이터 링크 정합규정 수립상태(S403)로 가고 정상이면 셋업정보 반입 확인상태(S405)로 간다. 확인 후 이상이면(S406) 다시 셋업정보 반입 확인(S405)을 하고 정상이면 벨소리 제어루틴을 호출(S407)하고 벨소리 제어기능 모듈을 작동시켜(S408) 착신벨 소리를 울리고(S409) 타이머(S410)에 셋팅되어 있는대로 울린다. 수신상태 "ON" 이 아니고 자동받기 "ON" 이 아니면 계속 울리고(S409) 수신상태 "ON" (S411)이면 벨소리를 중지시키고(S412) 분산병렬처리체계 쓰레드 제어기능을 작동(S413)시키고 아이들 상태(S414)를 유지한다. 시스템 종료가 아니면 계속 이 상태를 유지하고(S414) 시스템종료 이면(S415) 시작상태(S400)로 간다.

강사 처리장치와 학생 처리장치가 통신접속되면 두 장치 모두 온/오프라인 컨텐츠와 학습도구들을 동시에 활용하기 위해서 여러 감지장치, 출력장치, PC 및 웹지원 서버 등의 구동 쓰레드(A쓰레드, B쓰레드, C쓰레드, D쓰레드, E쓰레드, F쓰레드, G쓰레드, H쓰레드)를 동시에 작동 시킨다.

영상카메라 감지구동을 위한 A쓰레드는, 구동 영상카메라 감지 제어루틴을 호출(S501)하고 영상카메라 제어기능 모듈 "ON" (S502)상태로 하여, 영상카메라 제어기, 영상카메라 레지스터, 영상카메라 해독기를 가동시킨다. 제어기, 레지스터, 해독기의 저장 값에 따라 실시간 영상을 받아들일것인지 아니면 기저장 임의영상 또는 변형영상을 받아들일 것인지(S503)를 해독(S504)한다. 실시간 영상이면 얼굴영상을 반입하고(S504) 임의 또는 변형 영상이면 임의/변형 루틴을 호출(S506)하여 임의/변형 영상을 받아들이고(S505) 비디오 입력큐에 저장한다(S508). 반입 멀티미디어 데이터를 압축(S509)하고 전송 패캣화(S510)한다. 비디오 출력큐에 저장(S511)하고 통신망(400)을 통해 이 비디오 스트림 패켓을 연속적으로 상대 측 처리장치(1a 또는 1b)로 출력한다. 이어서 제어기능 모듈을 체크(S512)해서 동작중이면(S513) 실시간 영상이냐 임의/변형 영상이냐를 다시 체크상태(S503) 로 되돌아 가서 체크하고 실영상 또는 임의/변형영상 반입과 전송과정을 진행하고(S505~S510) 제어기능 모듈이 중지상태이면 시스템종료상태를 체크(S514)해서 영상카메라 제어기능 모듈을 초기화하고 시작상태(S400)로 가고 아니면 다시 영상카메라 제어기능모듈을 가동시키고(S502) 영상입력과 출력과정(S503~S513)을 반복한다.

마이크 감지구동을 위한 B쓰레드는, 마이크 감지 제어루틴을 호출하고(S601) 마이크 제어기능모듈 "ON" (S602)상태로 하여 마이크 제어기, 마이크 레지스터, 마이크 해독기를 가동시킨다. 제어기, 레지스터, 해독기의 저장값에 따라 실시간 음성을 받아들일 것인지 아니면 임의/변조 음성을 받아들일 것인지 해독(S603)한다. 실음성이면(S604) 강사나 학생의 실시간 음성을 반입하고(S605) 임의 또는 변조이면 임의/변조 루틴을 호출(S606)하여 변조음성을 받아들이고(S607) 오디오 입력큐(S608)에 저장한다. 반입 오디오 데이터 스트림을 압축하고(S609) 전송 패캣화(S610) 한다. 이어서 오디오 출력큐에 저장하고(S611) 통신망을 통해 오디오 스트림 패캣을 연속으로 상대측 강의학습 제어장치 시스템(1a 또는 1b)로 출력한다. 다음에 제어기능모듈을 체크(S612)해서 동작중이면 실음성이냐 임의/변형 음성반입과 전송과정을 진행하고(S605~S610) 제어기능모듈이 중지상태이면 시스템종료 상태를 체크(S613)해서 아니면 다시 마이크 제어기능모듈을 가동시키고 (S602) 실음성 또는 임의/변형 음성입력과 출력과정(S603~S614)을 반복하고, 이면 마이크 제어기능 모듈을 초기화하고 시작상태(S400)로 간다.

손필기카메라 감지구동을 위한 C쓰레드는, 문서카메라 감지 제어루틴을 호출(S701)하고 손필기카메라 제어기능 모듈 "ON" (S702)상태로 하여 손필기카메라 제어기, 손필기카메라 레지스터, 손필기카메라 해독기를 가동시킨다. 제어기, 레지스터, 해독기의 저장값에 따라 실시간 문서를 받아들일 것인지 아니면 문자숫자 입력을 받아들일 것인지 해독(S703)한다. 실시간 문서이면(S704) 손필기하는 모습 동영상이나 참고서, 문제집 등 오프라인 컨텐츠 내용을 반입하여(S705) 비디오 입력큐에 저장(S706)한다. 반입 멀티미디어 데이터를 압축(S707)하고 전송 패캣화(S708)한다. 이를 비디오 출력큐에 저장(S709) 하고 통신망(400)을 통하여 멀티미디어 스트림 패켓을 연속적으로 상대측 일체형 강의학습 제어장치 시스템(1a 또는 1b)로 출력한다. 이어서 제어기능 모듈을 체크(S710)해서 동작중이면 다시 실수기냐 입력텍스트냐를 체크상태(S703)로 되돌아가서 체크하고 실수기 또는 입력텍스터 반입과 전송과정을 진행하고(705~S710) 제어기능 모듈이 중지상태이면(S711) 시스템 종료상태를 체크(S713)해서 아니면, 다시 손필기카메라 제어 기능모듈을 가동(S702)시키고 실수기 또는 키보드 입력 텍스터 입력과 출력과정(S703~S713)을 반복하고 이면 손필기카메라 제어기능모듈을 초기화하고 시작상태(S400)로 간다. 문자숫자 입력이면 키보드 제어기능모듈 "ON" 상태로 하고(S714) 키보드에 의한 텍스트를 받아들여(S715) 전송(S717)한다. 이어서 실문서 또는 입력을 체크해서(S718) 입력이면 키보드 입력텍스트 반입상태(S715)로 되돌아 가서 키보드 입력과 텍스터 전송과정(S715~S717)을 반복하고 실문서이면 실수기와 기존문서 반입(S705) 상태로 가서 실수기 동영상 반입과 전송과정을 따른다.(S705~S711)

마우스 감지구동을 위한 D쓰레드는, 마우스 감지 제어루틴을 호출(S801)하고 마우스 제어기능모듈 "ON" (S802)상태로 하여 마우스 제어, 마우스 레지스트, 마우스 해독기를 가동시킨다.

제어기, 레지스터, 해독기의 저장값과 해독에 따라 마우스 커저 포인터나 클릭으로 판단한다(S803). 클릭이면 클릭 이벤트를 처리하고(S816) 시스템 체크 상태(S814)로 간다. 마우스 커저이면 마우스 이동위치를 화면에 표시하고(S818) 마우스 체크해서(S819) 종료이면(S820) 시스템 체크상태(S814)로 간다. 포인터이면(S803) 포인터 X,Y 좌표값을 반입하고(S804) 마우스 커저 이동위치 X,Y 좌표 포인터를 모니터 화면에 표시한다(S806). 타이머 시간만큼(S808) 화면에 표시한다(S806). 타이머 시간(S808)을 경과하면(S809) 마우스 커저 이동위치 표시를 지우고(S810) 포인터 체크해서(S812) 종료아니면 다시 마우스 포인터 X,Y 좌표 반입상태(S804)로 되돌아가서 좌표값 반입(S804)부터 화면표시(S806)에서 화면지움(S810)까지의 과정을 진행하고 포인터 종료이면(S813) 시스템 상태 체크해서(S815) 종료 아니면 다시 마우스 제어 기능모듈 "ON" 상태(S802)로 되돌아가서 마우스 감지처리 단계를 진행하고 시스템 종료(S815) 이면 시작상태(S400)로 간다.

키보드 감지구동을 위한 E쓰레드는, 키보드 감지 제어루틴을 호출(S901)하고 키보드 제어기능 모듈 "ON" 상태(S902)로 하여 키보드 제어기, 키보드 레지스터, 키보드 해독기를 가동시킨다. 키버튼 입력 이벤트가 체크되면(S903,S904) 입력키 값을 반입하고 동시에 화면에 출력한다(S905). 리턴 이벤트가 체크되면(S906,S907) 리턴 이벤트를 처리하고(S908) 처리완료이면(S909) 시스템 체크상태(S910)로 간다. 시스템종료 상태(S911)가 아니면 키버튼 입력을 체크(S903) 하는 상태로 되돌아가고 이면 시작상태(S400)로 간다.

모니터 출력구동을 위한 F쓰레드는, 모니터 출력 제어루틴을 호출(S1001)하고 모니터 제어기능 모듈 "ON" 상태(S1002)로 하여 모니터 제어기, 모니터 레지스터, 모니터 해독기를 가동시킨다. 모니터 출력이 체크되면(S1003,S1004) 출력큐의 멀티미디어 데이터 스트림을 모니터 화면으로 반출(S1005)한다. 출력이 완료(S1006)되면 시스템종료 상태를 체크(S1007)해서 시스템종료 상태가 아니면(S1008) 다시 모니터 출력 체크 상태(S1003)으로 되돌아가서 출력체크, 출력처리, 시스템종료 체크과정을(S1003~S1007)을 반복하고, 시스템종료 상태이면 시작상태(S400)로 간다.

스피커 출력구동을 위한 G쓰레드는, 스피커 출력 제어루틴을 호출(S1101)하고 스피커 제어기능 모듈 "ON" 상태(S1102)로 하여 스피커 제어기, 스피커 레지스터, 스피커 해독기를 가동시킨다. 스피커 출력이 체크되면(S1103,S1104) 출력 큐의 오디오 데이터 스트림을 스피커 디바이스로 반출(S1105)한다. 출력이 완료(S1106)되면 시스템 종료 상태를 체크(S1107)해서 시스템 종료상태가 아니면(S1108) 다시 스피커 출력 체크상태(S1103)으로 되돌아가서 출력체크, 출력처리, 시스템종료체크과정(S1103~S1107)을 반복하고 시스템종료 상태이면 시작상태(S400)로 간다.

PC 내장 또는 웹서버 강의학습 지원 컨텐츠 활용을 위한 H 쓰레드는, PC (또는 노트북)/웹서버 컨텐츠 활용 제어루틴을 호출하고(S1201) PC/웹서버 컨텐츠 활용 제어기능 모듈 "ON"(S1202) 상태로 하여 PC/웹서버 컨텐츠 제어기, PC/웹서버 컨텐츠 레지스트, PC/웹서버 컨텐츠 해독기를 구동시킨다. PC 저장 컨텐츠와 웹브라우저를 통한 웹서버 컨텐츠를 선택(S1203)하고 PC컨텐츠 선택(S1204)이면 PC 컨텐츠를 반입(S1205) 하고 웹서버 컨텐츠 선택(S1204)이면 웹브라우저를 통해 입력된 웹서버 컨텐츠를 반입(S1206) 한다. 반입 멀티미디어 스트림 데이터를 비디오 입력 큐에 저장(S1207)한다. 반입 멀티미디어 데이터를 순차적으로 압축(S1208) 하고 전송 패켓화(S1209) 해서 비디오 출력 큐에 저장(S1210) 한다. 이 멀티미디어 스트림 패켓을 순차적으로 통신망(400)을 통해 상대측 강의학습 제어장치(1a 또는 1b) 로 출력한다. 이어서 제어기능 모듈을 체크(S1211) 해서 동작 중이면(S1212) 다시 PC 또는 웹서버 선택(S1203) 상태로 되돌아가서 PC 내장 컨텐츠 반입 또는 웹서버 컨텐츠 반입부터 제어기능 모듈 체크상태 까지의 과정(S1203~S1211)을 수행한다. 제어기능 모듈이 중지상태(S1212) 이면 시스템 종료 상태인가를 체크(S1213) 하고 종료상태가 아니면 다시 PC 컨텐츠 제어기능 모듈 "ON" 상태로 되돌아가서 PC 저장 컨텐츠/웹서버 컨텐츠 활용 전 과정을 수행(S1203~S1214) 하고 시스템 종료(S1214)이면 시작상태(S400)로 간다.

Claims (2)

1. 과외학습 통신망에 강사측과 학생측의 일체형 라이브 강의학습 처리제어장치가 접속되어 있고, 이 강의학습 처리제어장치에 탑재된 코덱제어블록 내부 멀티미디어 버스에 입력 기능모듈로 영상카메라, 마이크, 문서카메라, 마우스, 키보드, 광원램프가 유무선으로 연결되어있고, 출력 기능모듈과 디바이스로 스피커와 모니터가 연결되어 있으며 PC(또는 노트북) 가 입력포트에 연결되어 있는, 원격 강의학습 의사소통을 위한 미디어 감지/재생장치 블록 제어기능, 원초 미디어 아널로그 신호 감지/재생 변환 기능과 멀티미디어 데이터 압축/복원 처리 기능 수행과 운영체계를 포함한 시스템 소프트웨어와 통신프로토콜 소프트웨어를 내장하는 원격 라이브 강의학습 시스템에 있어서,
   영상카메라의 원격 온, 오프 제어와 실시간 동영상 입력과 가상 또는 변형영상입력을 선택 제어하는 영상카메라 제어기와;
   마이크의 원격 온, 오프 제어와 실시간 음성 입력과 변조 또는 임의의 저장음성 입력을 선택 제어 구동하는 마이크 제어기와;
   손필기카메라의 원격 온, 오프 제어와 실시간 손필기 동영상 및 오프라인 학습컨텐츠 입력과 키보드 문자 입력을 선택 제어 구동하는 문서카메라 제어기와;
   마우스의 마우스 커저 작동, 마우스 이동위치 포인터의 자기측 화면 출력 및 상대측 화면 출력과 클릭 이벤트 처리를 선택 제어하는 마우스 제어기와;
   키보드의 텍스터 입출력과 리턴 이벤트 처리 및 텍스트 전송을 제어 구동하는 키보드 제어기와;
   광원램프의 원격 온, 오프 제어와 밝기를 조절 제어하는 광원램프 제어기와;
   화면 출력 모니터의 영상, 텍스터 출력과 상대측 및 자기측 마우스 커저 이동위치 포인트 화면 출력을 제어 구동 지원하는 모니터 제어기와;
   스피커의 변형 또는 임의 음성 출력을 제어 구동 지원하는 스피커 제어기와;
   임의/변형 데이터를 일시 저장하는 임의/변형 메모리; 마우스 포인터의 존재시간을 저장하는 구동타이머와;
   PC 저장 학습컨텐츠와 웹서버 저장 학습컨텐츠 및 웹서버 학습관리지원 기능 활용을 제어하는 입력포트 연결 PC접속 제어기를 포함하여 구성되어지며,
   상기 미디어 감지/재생 기능모듈들을 코덱처리블록과 코덱제어블록에서 얼굴보고, 책보고, 말하고 듣고, 손글씨 쓰고, 그림 그리고, 지문위치 지적하는 동작과 온라인 문제은행 및 서버 컨텐츠 불러 활용하는 기능을, 바로 옆에서 책 보고 온라인 학습자료 보고 가르치고 배우는 것과 같이 자연스럽게 보이고 들리고 말할 수 있도록 분산 병렬처리 쓰레드 방식으로 각 동작을 연계지워 통합 연동제어함을 특징으로 하는 온/오프라인 결합 라이브 과외학습 방법
2. 과외학습 통신망에 접속되어 있는 원격 라이브 과외학습 장치를 통하여 강사와 학생이 서로 얼굴보고 말하고 듣고, 손글씨쓰고 그림그리고, 지문상의 위치 지적하고, 문자 입력하고, 얼굴과 문서 및 손필기 글씨의 밝기를 조절하는 기능을 원격에서 제어할 수 있는, 코덱과 미디어 감지/재생 기능모듈 합체형 원격 라이브 과외학습 특화장치에 관한 것으로, 영상카메라 기능모듈을 탑재하는 회로기판을 내장하는 영상카메라 머리케이스 부; 영상카메라 기능모듈에서 코덱블록으로 연결되는 신호선을 내장하고, 스탠드 머리케이스와 영상카메라 머리케이스를 이어서 영상카메라 머리케이스를 지탱해주며, 사용자 얼굴과 영상카메라와의 거리 및 위치, 각도를 조절할 수 있는 자바라 구조의 영상카메라 지지대 부; 손필기카메라 기능모듈과 광원램프 기능모듈을 탑재하는 회로기판을 내장하는 스탠드 머리케이스 부; 영상카메라 기능모듈과 손필기카메라 기능모듈 및 광원램프 기능모듈에서 코덱블록으로 연결되는 신호선과 광원램프 밝기조절 터치패드로 가는 신호선을 내장하고, 스탠드 받침대케이스와 스탠드 머리케이스를 이어서 스탠드 머리케이스를 지탱해주며 손글쓰기 지면과 손필기카메라와의 거리 및 각도를 조절할 수 있는 자바라 구조의 스탠드 머리케이스지지대 부; 코덱보드와 마이크 기능모듈, 스피커 기능모듈, 키보드 및 마우스 접속모듈, 광원램프 터치패널이 내장된 스탠드 받침대케이스 부, 그리고 통신망 연결부와 전원 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코덱부문과 미디어 감지/재생 입출력부문이 합체된 2층구조 스탠드 형태의 일체형 과외학습 특화장치.

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