KR20220067402A - 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템 및 강의 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 영상 기반이 아닌 음성 채팅 기반으로 진행되므로 트래픽을 줄여 실시간 끊김 현상이 발생하지 않으며, 강의 자료를 동기화하면서 동시에 편집이 가능하여 필요시 강사가 강의 내용의 이해를 위해 실시간으로 도식화하여 설명할 수 있으며, 실시간 필기 기능 및 상호 작용 기능을 제공하여 질의 응답한 내용을 간편하게 정리할 수 있어, 온라인 상으로도 발표형 스터디 또는 문제풀이형 스터디를 할 수 있으며, 이에 온라인 강의의 수업 능률을 향상시킬 수 있는, 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템 및 강의 방법을 제공한다.

Description

쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템 및 강의 방법{Interactive internet real-time lecture system and lecture method using the same}

본 발명은 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템 및 강의 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온라인 상으로도 발표형 스터디 또는 문제풀이형 스터디를 하여 수업 능률을 향상시킬 수 있는 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템 및 강의 방법에 관한 것이다.

코로나 등의 여파로 비대면(언택트)의 시대가 도래하여, 인터넷을 통해 원격 방식에 의해 강의를 하는 스터디 서비스의 요구가 증가하고 있다.

종래의 온라인 강의 시스템은 크게 화상 회의 기반 서비스와 게시판형 서비스의 2가지 종류로 구분된다

이 중에서 화상 회의 기반 서비스는 예를 들어 구루미, 줌, 행아웃 등의 서비스가 있으며, 비대면으로 실시간 진행이 가능하지만 공부하는 모습을 보여주는데 중점을 두고 있어서 감시와 시간 체크 이외의 특별한 기능이 없다는 단점이 있다.

그리고, 게시판형 서비스는 예를 들어 스터디파이, 에스티 유니타스 등의 서비스가 있으며, 학교에서 사용하는 구글 클래스 도는 위두랑의 경우 강의 자료, 질문 등을 올릴 수 있는 게시판이 제공되지만 과제 및 공지사항 등을 볼 수 있는 기능만이 있을 뿐 그 외 특별한 기능이 없다는 단점이 있다.

현재 대부분의 실시간 강의는 화상 회의 기반 서비스인 줌을 사용하여 진행되고 있는데, 트래픽 증가 등 네트워크 상태에 따른 화질 저하 및 끊김 현상이 빈번하게 발생하여 강의 내용을 인식하는데 어려움이 있고, 질문 등의 커뮤니케이션을 할 수 있는 마땅한 방법이 없어 오프라인 강의 대비 강사와의 소통에 어려움이 있다.

또한, 강의 도중에 실시간으로 질문을 하게 되면 질문하는 수강자의 얼굴이 중앙에 나오게 되는데, 이러한 것을 기피하여 온라인 수업의 경우 일부러 질문을 하지 않는 경우도 많은 것으로 파악되고 있다.

이러한 문제들로 인해 줌을 이용한 실시간 온라인 강의 경우 제대로 수업을 받는 수강자가 많지 많고 제대로 된 피드백이 되지 않는 등 수업 능률이 현저히 저하되는 실정이다.

이에 수업 능률을 향상시키기 위해서는, 온라인 상으로도 발표형 스터디 또는 문제풀이형 스터디를 할 필요가 있는데, 현재까지는 이러한 발표형 스터티 또는 문제풀이형 스터디에 최적화된 인터넷 실시간 온라인 시스템은 개시된 바가 없다.

국내공개특허 2010-000060289 국내공개특허 2010-0132162

본 발명의 목적은, 트래픽의 증가로 인한 끊김 현상이 방지되도록 하고, 강의 자료를 동기화하면서 동시에 편집이 가능하도록 하고, 실시간 필기 기능 및 상호 작용 기능이 제공되도록 하여, 온라인 상으로도 발표형 스터디 또는 문제풀이형 스터디를 하여 수업 능률을 향상시킬 수 있도록 한 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템 및 강의 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 측면은, 서버; 상기 서버와 네트워크를 통해 연결되고, 강사의 강의 자료, 강의 음성 및 강의 자료에 대한 마킹 지시를 입력 받기 위한 제1 단말기;

상기 서버와 네트워크를 통해 연결되어 강의 자료를 다운 받고, 상기 제1 단말기를 통해 전송되는 강의 음성을 webRTC를 이용하여 실시간으로 수산하기 위한 제2 단말기; 및 상기 제1 단말기를 통해 입력된 강의 자료에 대한 마킹 지시를 상기 서버로 전송하여 강의 자료의 내용을 업데이트 하는 전이중 통신 프로토콜; 및 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기의 실시간으로 문자 채팅을 위한 채팅 어플리케이션; 을 포함하고, 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기가 1:1 또는 1:다로 쌍방향 소통이 이루어진 상태로 강의가 진행되도록 하는 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 전이중 통신 프로토콜은 웹소켓일 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 강의 자료에 대한 마킹은 상기 제1 단말기에 의해 강의 자료에 표시되는 밑줄, 별표, 동그라미 또는 글씨 중 적어도 하나일 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 인터넷을 이용하여 실시간으로 강의를 진행하게 해주는 시스템에서, 제1 단말기가 강사의 로그인 및 방 개설 요청을 서버로 전송하여 서버가 방을 개설하고, 적어도 하나의 제2 단말기가 수강자의 로그인 및 방 입장 정보를 서버에 전송하는 단계; 상기 제1 단말기가 강사의 강의 자료를 클라우드 방식으로 서버에 전송하는 단계; 상기 제1 단말기가 강사의 강의 음성을 음성입력수단 및 webRTC를 이용하여 실시간으로 각각의 제2 단말기에 전송하는 단계; 상기 제2 단말기가 서버로부터 다운 받은 강의 자료를 디스플레이 한 상태로 상기 제1 단말기로부터 전송되는 강의 음성을 실시간으로 수신하여 플레이 하는 단계; 및 상기 제1 단말기가 강의 음성을 전송하는 도중에 상기 제1 단말기는 강사의 강의 자료에 대한 마킹을 웹소켓을 이용하여 서버로 전송하고, 상기 서버의 강의 자료가 전송된 내용으로 업데이트 되도록 하는 단계; 를 포함하고, 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기를 통해 실시간으로 문자 채팅이 개설되어, 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기가 1:1 또는 1:다로 쌍방향 소통이 이루어진 상태로 강의가 진행되도록 하는 쌍방향 인터넷 실시간 강의 방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제2 단말기는 다운 받은 강의 자료에 HTML의 캔버스 태그(Canvas Tag)를 이용하여 마킹이 되도록 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 영상 기반이 아닌 음성 채팅 기반으로 강의가 진행되므로 트래픽을 줄여 실시간 끊김 현상이 발생하지 않으며, 강의 자료를 동기화하면서 동시에 편집이 가능하여 필요시 강사가 강의 내용의 이해를 위해 실시간으로 도식화하여 설명할 수 있고, 실시간 필기 기능 및 상호 작용 기능을 제공하여 질의 응답한 내용을 간편하게 정리할 수 있어, 온라인 상으로도 발표형 스터디 또는 문제풀이형 스터디를 진행할 수 있으며, 이에 온라인 강의의 수업 능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예 따른 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 제1 단말기의 화면을 표시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 쌍방향 인터넷 실시간 강의 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 데이터 별 전송 용량을 비교하여 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.

덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템

본 발명은, 온라인 상으로 브라우저를 이용하여 제1 단말기(200)와 제2 단말기(300)가 1:1 또는 1:다로 쌍방향 소통이 이루어진 상태로 강의가 진행되도록 하는 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템을 제공할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템은, 서버(100), 제1 단말기(200), 제2 단말기(300), 전이중 통신 프로토콜(400) 및 채팅 어플리케이션(500)을 포함한다.

서버(100)는 본 서비스를 운영하는 회사의 장비로서, 제1 단말기(200) 및 제2 단말기(300)와 유선 또는 무선의 통신망(네트워크)를 통해 연결되고, 이때 원하지 않는 단말기로부터의 무단 침임을 막을 수 있도록 방화벽이 설치될 수 있다.

본 발명의 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템은, 웹사이트에서 동작하는 방식인 경우, 사용자가 인터넷을 이용하여 웹사이트를 통해 구동 프로그램을 다운받아 설치한 후 해당 웹사이트에 접속하여 회원 가입 후 로그인하게 되면 본 발명의 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템이 작동되도록 구성될 수 있다

제1 단말기(200)는 서버(100)와 네트워크를 통해 연결되고, 강사의 강의 자료, 강의 음성 및 강의 자료에 대한 마킹 지시를 입력 받는 역할을 하는 개인 장비를 나타낸다.

제2 단말기(300)는 서버(100)와 네트워크를 통해 연결되어 강의 자료를 다운 받고, 제1 단말기(200)를 통해 전송되는 강의 음성을 webRTC (600) 및 Soket.io.를 이용하여 실시간으로 수산하는 역할을 하는 개인 장비를 나타낸다.

이러한 제1 및 제2 단말기(200, 300)는 예를 들어 스마트폰, 타블렛, 패드, PC(퍼스널 컴퓨터)이거나, 또는 스캐너, 디지털 카메라, 웹캠 등을 이용할 수 있으며, 다만 본 발명에서 제1 및 제2 단말기(200, 300)가 이러한 종류로 한정되는 것은 아니다.

전이중 통신 프로토콜(400)은 제1 단말기(200)를 통해 입력된 강의 자료에 대한 마킹 지시를 서버(100)로 전송하여 강의 자료의 내용을 업데이트 하는 역할을 할 수 있다. 본 실시 예에서, 이러한 전이중 통신 프로토콜(400)은 바람직하게 웹소켓일 수 있다.

그리고, 강의 자료에 대한 마킹은 제1 단말기(200)에 의해 강사가 강의 자료에 표시하게 되는 밑줄, 별표, 동그라미 또는 글씨 중 적어도 하나일 수 있다. 이때, 제1 단말기(200)는 소켓 통신으로 서버(100)에 마킹 신호를 전송하여 서버(100)에 저장되어 있는 강의 자료가 해당 내용으로 업데이트 되도록 하고, 서버100)는 소켓 통신을 통해 제2 단말기(300)에 신호를 전송하여 제2 단말기(300)에 저장되어 있는 강의 자료가 업데이트 되도록 할 수 있다.

채팅 어플리케이션(500)은 제1 단말기(200)와 제2 단말기(300)의 실시간으로 문자 채팅을 위한 것이다. 채팅 어플리케이션(500)을 통해 강사와 수강자 사이의 질의 응답이 이루어질 수 있으며, 이러한 질의 응답 내용은 실시간으로 기록되어 해당하는 수강자의 제2 단말기(300)에 저장될 수 있다.

쌍방향 인터넷 실시간 강의 방법

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 쌍방향 인터넷 실시간 강의 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 도 2를 참조하여, 상기의 구성으로 이루어진 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템을 이용하여 네트워크 상에서 강사가 적어도 한 명 이상의 수강자에게 실시간으로 강의를 하는 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저 강사가 자신의 제1 단말기를 통해 로그인 및 방 개설 요청을 입력하면, 제1 단말기가 이러한 강사의 로그인 및 방 개설 요청 정보를 서버로 전송하여 서버가 강의에 필요한 방을 개설한다(S10).

다음으로, 적어도 한 명 이상의 수강자가 각자의 제2 단말기를 통해 로그인 및 방 입장 정보를 입력하면, 제2 단말기가 수강자의 로그인 및 방 입장 정보를 서버에 전송한다(S20).

다음으로, 강사가 제1 단말기를 통해 강의 자료를 업로드 하면, 제1 단말기가 강사의 강의 자료를 클라우드 방식으로 서버에 전송한다(S30). 이때, 수강자는 제2 단말기를 통해 강의자가 서버에 전송한 강의 자료를 제2 단말기에 다운 받을 수 있다. 이때, 제2 단말기는 강의 자료 전체를 한번에 다운 받을 수 있고, 필요시 강의 중인 부분만 cache 형태로 나눠서 다운 받을 수도 있으며, 서버에 있는 강의 자료가 업데이트 되는 경우 제2 단말기에 수신된 자료에도 업데이트 신호를 전송할 수 있다.

상기 강의 자료는 파워포인트 파일 또는 PDF 파일 등일 수 있고, 서버는 전송된 강의 자료를 이미지로 변환하여 오브젝트 스토리지(Object Storage)에 저장할 수 있다. 그리고, 서버는 강의 진행시 수강자의 제2 단말기로 상기 강의 자료를 페이지 별로 전송할 수 있다. 이때, 오브젝트 스토리지의 API를 이용하여 강의 자료의 수신 및 송출이 이루어질 수 있다.

다음으로, 강사가 제1 단말기에 연결된 마이크와 같은 음성입력수단을 이용하여 본인이 제공한 강의 자료를 보면서 실시간으로 강의 음성을 입력하고, 제1 단말기가 이렇게 입력된 강의 음성을 각 수강자의 제2 단말기에 전송한다(S40). 즉, 본 강의 시스템은 화상(영상)을 서로 공유하지 않는다. 이때, 강의가 진행 중일 경우에는 제2 단말기는 다운 받은 강의 자료 데이터를 캐시(cache) 처리하여 API 요청을 줄일 수 있고, 이에 트래픽을 더 감소시킬 수 있다.

또한, 제2 단말기는 서버로부터 다운 받은 강의 자료를 각자의 화면에 디스플레이할 수 있고(S50), 이 상태에서 제2 단말기가 제1 단말기로부터 전송되는 강의 음성을 실시간으로 수신하여 플레이하게 되고(S60), 이에 수강자가 강사의 강의를 실시간으로 들으면서 스터디가 진행될 수 있다.

이때, 서버는 필요시 제1 단말기와 제2 단말기의 화면을 동기화할 수 있고, 강의자의 제1 단말기로부터 강의 자료의 페이지가 넘겨지는 것을 인지하면, 제2 단말기에 디스플레이 된 강의 자료의 페이지도 동시에 넘길 수 있도록 각 제2 단말기에 신호를 전송할 수 있다.

도 4에서 볼 수 있듯이, 종래의 화상 기반 강의 시스템은 초당 수십 프레임의 화상 이미지와 음성을 전송하다 보니 트래픽 부하가 많이 걸려 강의 중 끊기거나 심한 경우 시스템이 다운되는 경우가 빈번하게 발생한다. 본 실시 예의 경우, 영상 데이터에 비해 용량이 현저히 적은 음성 채팅 기반으로 강의가 진행되므로 이러한 문제를 방지할 수 있다.

다만, 수강자는 미리 다운 받은 강의 자료를 보고 강사의 강의 음성을 동시에 들으면서 수업을 받게 되므로, 음성 채팅 기반으로 강의가 진행됨에도 불구하고 마치 실시간으로 동영상 강의를 듣는 것과 유사하는 느낌으로 스터디가 진행될 수 있다.

이때, 강사의 제1 단말기는 webRTC 또는 Soket.io를 이용하여 강의 음성을 각 수강자의 제2 단말기에 전송할 수 있다.

이때, 제1 단말기가 강의 음성을 전송하는 도중에 제1 단말기는 전이중 통신 프로토콜을 이용하여 실시간으로 강의 자료에 대한 마킹을 서버로 전송할 수 있고(S70), 이에 앞서 서버에 전송된 강의 자료가 강사가 제1 단말기에 의해 마킹된 내용을 반영하여 업데이트 되도록 할 수 있다(S80). 이때, 상기 전이중 통신 프로토콜은 바람직하게 웹소켓일 수 있다.

상기 강의 자료에 대한 마킹은 제1 단말기를 통해 강사가 강의 자료에 표시하는 밑줄, 별표, 동그라미 또는 글씨 중 적어도 하나일 수 있다. 즉, 강사가 제1 단말기의 입력 수단을 이용하여 강의 자료에 밑줄, 별표, 동그라미 및 글씨를 표시하면 제1 단말기가 이 내용이 반영되도록 서버의 강의 자료를 업데이트하게 되는 것이다.

한편, 제2 단말기에 다운 받은 강의 자료에는 HTML의 캔버스 태그(Canvas Tag)를 이용하여 실시간으로 마킹이 되도록 할 수 있고(S100), 이는 수강자가 각자 중요하다고 생각하거나 필요하다고 생각하는 내용을 필기하는 등의 용도로 활용될 수 있다. 이때, 수강자가 제2 단말기를 통해 하는 필기 내용은 socket을 이용해 ㅌ통신되어 캔버스 태그의 드로우draw) 이벤트로 기록될 수 있다.

따라서, 최종적으로 서버에 업로드 된 수강자의 강의 자료는 강사가 마킹한 내용으로 업데이트 되도록 하고, 이에 수강자는 강사의 마킹, 자신의 필기, 모두의 필기가 담긴 강의 자료를 선택해서 보유할 수 있게 된다.

그리고, 필요시 이렇게 강의가 진행되는 동안 강사와 수강자는 제1 단말기와 제2 단말기에 설치된 채팅 어플리케이션을 이용하여 실시간으로 문자 채팅을 진행할 수 있다(S90). 이에 질문 등의 내용이 금방 사라지지 않고 남아 있게 되어 강의 후 수강자가 쉽게 확인할 수 있는 이점이 있다.

이러한 시스템과 강의 방법에 의해 제1 단말기와 제2 단말기가 별도의 프로그램을 설치하지 않고 브라우저로 쉽게 접속하여 1:1 또는 1:다로 쌍방향 소통이 이루어진 상태로 온라인 상에서 강의가 진행될 수 있다.

따라서, 필요시 온라인 상으로도 기존의 단순한 캡 스터디 방식이 아닌 스터디원끼리 자유로운 의견을 교환을 할 수 있는 방식으로, 예컨대 발표형 스터디 또는 문제풀이형 스터디를 원활하게 진행할 수 있고, 이에 온라인 강의의 수업 능률을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 이러한 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템 및 강의 방법을 활용하면, 소규모 비대면 과외나 또는 소규모 언택트 스터디, 회사에서 진행하는 사내 컨퍼런스 또는 교육시 활용할 수 있고, 영어 학원 또는 코딩 학원 등에서 온라인 교육용으로도 활용이 가능하다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 서버
200: 제1 단말기
300: 제2 단말기
400: 전이중 통신 프로토콜
500: 채팅 어플리케이션

Claims (5)

1. 서버;
   상기 서버와 네트워크를 통해 연결되고, 강사의 강의 자료, 강의 음성 및 강의 자료에 대한 마킹 지시를 입력 받기 위한 제1 단말기;
   상기 서버와 네트워크를 통해 연결되어 강의 자료를 다운 받고, 상기 제1 단말기를 통해 전송되는 강의 음성을 webRTC를 이용하여 실시간으로 수산하기 위한 제2 단말기; 및
   상기 제1 단말기를 통해 입력된 강의 자료에 대한 마킹 지시를 상기 서버로 전송하여 강의 자료의 내용을 업데이트 하는 전이중 통신 프로토콜; 및
   상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기의 실시간으로 문자 채팅을 위한 채팅 어플리케이션; 을 포함하고,
   상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기가 1:1 또는 1:다로 쌍방향 소통이 이루어진 상태로 강의가 진행되도록 하는 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템..
2. 제1항에 있어서, 상기 전이중 통신 프로토콜이 웹소켓인 것을 특징으로 하는 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 강의 자료에 대한 마킹은 상기 제1 단말기에 의해 강의 자료에 표시되는 밑줄, 별표, 동그라미 또는 글씨 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 쌍방향 인터넷 실시간 강의 시스템.
4. 인터넷을 이용하여 실시간으로 강의를 진행하게 해주는 시스템에서,
   제1 단말기가 강사의 로그인 및 방 개설 요청을 서버로 전송하여 서버가 방을 개설하고, 적어도 하나의 제2 단말기가 수강자의 로그인 및 방 입장 정보를 서버에 전송하는 단계;
   상기 제1 단말기가 강사의 강의 자료를 클라우드 방식으로 서버에 전송하는 단계;
   상기 제1 단말기가 강사의 강의 음성을 음성입력수단 및 webRTC를 이용하여 실시간으로 각각의 제2 단말기에 전송하는 단계;
   상기 제2 단말기가 서버로부터 다운 받은 강의 자료를 디스플레이 한 상태로 상기 제1 단말기로부터 전송되는 강의 음성을 실시간으로 수신하여 플레이 하는 단계; 및
   상기 제1 단말기가 강의 음성을 전송하는 도중에 상기 제1 단말기는 강사의 강의 자료에 대한 마킹을 웹소켓을 이용하여 서버로 전송하고, 상기 서버의 강의 자료가 전송된 내용으로 업데이트 되도록 하는 단계; 를 포함하고,
   상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기를 통해 실시간으로 문자 채팅이 개설되어, 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기가 1:1 또는 1:다로 쌍방향 소통이 이루어진 상태로 강의가 진행되도록 하는 쌍방향 인터넷 실시간 강의 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 단말기가 다운 받은 강의 자료에 HTML의 캔버스 태그(Canvas Tag)를 이용하여 마킹이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 쌍방향 인터넷 실시간 강의 방법.

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