KR20110124048A - 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20110124048A
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에스와이미디어로봇연구소(주)
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Abstract

본 발명은 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상기 시스템은 교육자가 동영상 강의를 제작하기 위한 전용 프로그램이 탑재되어 있으며 상기 전용 프로그램을 통해 제작된 동영상 강의를 학습 관리 시스템으로 업로드하는 동영상 강의 제작 단말; 상기 동영상 강의 제작 단말로부터 업로드되는 동영상 강의를 별도 연동되는 데이터베이스에 저장하고, 동영상 강의 재생 단말로부터 상기 동영상 강의에 대한 수강 요청이 있는 상기 동영상 강의를 동영상 강의 재생 단말로 전송하는 학습 관리 시스템; 및 상기 동영상 강의를 재생하는 동영상 강의 재생 단말을 포함한다.

Description

온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템 및 방법{System and method for providing on-line eduacational portal service}
본 발명은 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 교수 등 교육자가 무손실 압축 방법에 의하여 용이하게 동영상 강의 콘텐츠를 제작하여 교육자가 직접 운영하는 온라인 교육장에 업로드하고, 학생 등 수강자는 온라인을 통해 동영상 강의를 수강하고 평가도 이루어질 수 있는 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
인터넷 기술의 급속한 발전과 확산에 의해 최근에는 오프라인 방식의 교육 외에 피교육자인 학생들이 인터넷을 이용하여 일정한 교육 장소로 이동하지 않고 가정에서 학습이 가능한 온라인 동영상 강의에 대한 수요가 증가하고 있다.
도 1은 종래의 온라인 동영상 강의 시스템을 나타낸 도면이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래의 온라인 동영상 강의 시스템은 교수, 강사 등 교육자(101)가 교육 서비스 기업(103)과 계약을 맺어 교육 서비스 기업(103)에서 제공하는 환경에 서 동영상 강의를 제작하고, 교육 서비스 기업(103)은 동영상 강의 콘텐츠를 교육자(101)로부터 구매하여 교육 커리큘럼을 기획하고 콘텐츠를 학습자(107)에게 홍보하며, 상기 교육 서비스 기업(103)에서 운영하는 교육 서비스 시스템(105)을 통해 학습자(107)에게 동영상 강의를 제공하는 방식으로 운영되고 있다. 이와 같은 형태의 교육 서비스 기업으로 크게 성장한 대표적인 기업에 메가스터디, 크레듀 등이 있다.
그러나 도 1의 형태의 종래 온라인 동영상 강의 시스템의 경우 교육 서비스 기업이 교육자로부터 교육 콘텐츠를 구매하여 서비스하는 형태로 운영되기 때문에 교육 서비스의 비용이 증가되고 또한 다양한 교육 서비스가 이루어지지 않는 문제점이 있다. 즉 교육 서비스 기업은 이익을 많이 얻을 수 있도록 학습자가 많이 찾는 교육 콘텐츠만을 제공하려 할 것이며, 결국 교육자와 학습자는 원하는 교육 콘텐츠를 제공하거나 학습할 수 있는 기회를 갖지 못하게 된다.
따라서, 교육자는 간편하게 교육 콘텐츠를 제작하고 교육자가 원하는 커리큘럼을 기획하고, 학습자는 다양한 교육 콘텐츠를 제공받을 수 있는 교육 포털 서비스 시스템이 절실히 요구되고 있다.
그러나 현재 운영되고 있는 온라인 교육 시스템은 하기와 같은 문제점들 때문에 온라인 교육 포털 서비스를 제공하지 못하고 있다.
그 이유는 교육자가 교육용 콘텐츠를 만들어 보급하고자 할 때 부대비용이 많이 발생하기 때문이다. 교육자가 교육용 콘텐츠를 제작하는 방법은 강의를 직접 녹화하여 동영상으로 만드는 방법과 콘텐츠 제작 도구를 이용하여 콘텐츠를 제작하는 방법이 있으나, 두가지 방법 모두다 교육자가 교육용 콘텐츠를 제작할 때 만만치 않은 비용이 발생된다. 동영상 촬영은 촬영 스튜디오와 촬영 기사가 필요하고, 강의 제작 툴을 이용할 때는 해당 강의 제작 시스템을 운영하는 운영 조직이 필요하게 된다. 이와같이 교육자가 교육용 콘텐츠를 제작하기 위한 제반 시설은 전문 기업이 이를 확보한 상태에서 교육자와 기업이 상호 계약에 의해서 교육 서비스가 이루어진다. 따라서 이러한 문제점 때문에 지금까지 온라인 교육 포탈 서비스가 이루어지지 못했다.
종래 교육자는 온라인 교육 서비스를 할 수 있는 기술과 시스템을 소유하고 있지 않고 있다. 결국 교육자는 온라인 교육 서비스를 하는 업체에 의존할 수 밖에 없기에 소규모 교육 부분에서는 특히나 많은 제약이 따르게 된다. 간단한 예로 "인공지능 기술"이라는 교육 콘텐츠가 있을 때 이 교육을 받고자 하는 수강자는 매우 소수이고, 수강자가 소수인 경우, 이익을 우선으로 하는 기업에게는 매력적인 교육 콘텐츠가 아니다. 기업은 많은 사람이 선호하는 교육 콘텐츠 제작에 집중하게 되고, 결국 소규모 교육 콘텐츠는 그 자체가 존재하기 어렵게 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 교육자는 무손실 압축 알고리즘이 내장된 전용 프로그램을 통해 용이하게 동영상 강의를 제작하여 업로드하고, 교육자 자신의 온라인 교육장을 생성하고, 학습자는 동영상 강의를 온라인을 통해서 학습하고 평가가 이루어질 수 있는 온라인 교육 포털 서비스를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 동영상 강의를 저장하기 위한 최적의 무손실 압축 방법과 온라인 교육 포털 서비스에 적합한 5개의 데이터베이스 테이블을 적용한 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템은 교수 등 교육자가 동영상 강의를 제작하기 위한 전용 프로그램이 탑재되어 있으며 상기 전용 프로그램을 통해 제작된 동영상 강의를 학습 관리 시스템으로 업로드하는 동영상 강의 제작 단말; 상기 동영상 강의 제작 단말로부터 업로드되는 동영상 강의를 별도 연동되는 데이터베이스에 저장하고, 동영상 강의 재생 단말로부터 상기 동영상 강의에 대한 수강 요청이 있는 상기 동영상 강의를 동영상 강의 재생 단말로 전송하는 학습 관리 시스템; 및 상기 동영상 강의를 재생하는 동영상 강의 재생 단말을 포함한다.
바람직한 실시예에서, 상기 전용 프로그램은 무손실 압축 알고리즘을 통해 상기 교육자가 상기 동영상 강의를 제작하기 위해 녹화하는 동영상을 저장하며, 상기 무손실 압축 알고리즘은 가장 많이 사용되는 영상 값은 1 bit의 태그 코드 0으로 설정하고 이후 값들은 1로 시작하는 N bit의 태그 코드로 설정한 후, 상기 태그 코드와 연속되는 데이터의 수를 결합하여 하나의 압축 값을 생성하는 것을 특징으로 한다. 또한 태그 코드를 4bit로 적용하는 경우 가장 많이 사용되는 영상 값의 태그 코드는 0으로 설정되고, 이후 영상 값들의 태그 코드들은 많이 사용되는 순서에 따라 각각 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111의 태그 코드로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 데이터베이스는 강의 리스트 테이블, 강의 정보 테이블, 단원 리스트 테이블, 전체 수강 리스트 테이블 및 개인 수강 리스트 테이블을 포함하며,상기 동영상 강의가 업로드되는 경우 상기 강의 리스트 테이블에는 전체 강의 리스트가 기록되고, 상기 강의 정보 테이블에는 상기 동영상 강의에 상응하는 강의 코드에 의해 세부 정보가 기록되고, 상기 단원 리스트 테이블에는 상기 동영상 강의와 연동되는 다원 정보들이 기록되는 것을 특징으로 하며, 상기 전체 수강 리스트 테이블에는 수강자의 학습정보를 얻기 위해서 모든 동영상 강의의 과목들의 수강 리스트가 한번에 기록되고, 상기 개인 수강 리스트 테이블은 동영상 강의 재생 단말에 대응되는 수강자 회원이 한명씩 증가될 때마다 상기 수강자 회원별로 각각 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 동영상 강의 재생 단말은 캠 카메라를 포함하고 있으며 상기 동영상 강의 재생 단말의 사용자인 수강자의 얼굴을 인식하고, 해당 결과로 상기 학습 관리 시스템은 상기 동영상 강의에 대한 출석을 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 온라인 교육 포털 서비스 제공 방법은 무손실 압축 알고리즘을 이용하여 제작된 동영상 강의에 대한 업로드 요청이 있는 경우 상기 동영상 강의를 저장하는 단계; 상기 동영상 강의에 대한 수강 요청이 있는 경우 상기 동영상 강의를 학습자 단말로 전송하는 단계; 및 상기 학습자 단말이 상기 동영상 강의를 재생하는 경우 상기 학습자의 수업 진행 상황을 저장하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 상기 무손실 압축 알고리즘은 가장 많이 사용되는 영상 값은 1 bit의 태그 코드 0으로 설정하고 이후 값들은 1로 시작하는 N bit의 태그 코드로 설정한 후, 상기 태그 코드와 연속되는 데이터의 수를 결합하여 하나의 압축 값을 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 학습 관리 시스템은 별도 연동되는 데이터베이스를 포함하며, 상기 데이터 베이스는 강의 리스트 테이블, 강의 정보 테이블, 단원 리스트 테이블, 전체 수강 리스트 테이블 및 개인 수강 리스트 테이블을 포함하며, 상기 동영상 강의가 업로드되는 경우 상기 강의 리스트 테이블에는 전체 강의 리스트가 기록되고, 상기 강의 정보 테이블에는 상기 동영상 강의에 상응하는 강의 코드에 의해 세부 정보가 기록되고, 상기 단원 리스트 테이블에는 상기 동영상 강의와 연동되는 다원 정보들이 기록되는 것을 특징으로 하며, 상기 전체 수강 리스트 테이블에는 수강자의 학습정보를 얻기 위해서 모든 동영상 강의의 과목들의 수강 리스트가 한번에 기록되고, 상기 개인 수강 리스트 테이블은 동영상 강의 재생 단말에 대응되는 수강자 회원이 한명씩 증가될 때마다 상기 수강자 회원별로 각각 생성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템에 의하는 경우 교육자는 무손실 압축 알고리즘이 내장된 전용 프로그램을 통해 용이하게 동영상 강의를 제작하여 업로드하고, 교육자 자신의 온라인 교육장을 생성할 수 있으며, 학습자는 동영상 강의를 온라인을 통해서 학습하고 평가가 이루어질 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 의하는 경우 동영상 강의 등의 파일에 있어서 효율적으로 동영상 강의를 무손실 압축할 수 있으므로, 교육자는 원본 동영상의 손실없이 동영상 강의를 자유롭게 편집하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하는 경우 학습자는 자신의 학습 방향에 맞는 강사와 연결하여 자유로운 학습 및 다양한 동영상 강의 콘텐츠를 이용할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 온라인 교육 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온라인 교육 포털 서비스를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 다른 동영상 강의 제작 단말에 내장된 전용 프로그램의 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동영상 강의 제작 단말에서 동영상 강의를 제작하는 화면 예시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무손실 압축 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무손실 압축 방법에 의해 영상 정보를 압축한 데이터 블록도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무손실 압축 방법에 의해 압축된 데이터 블록도의 예시도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무손실 압축 방법을 설명하기 위한 영상 정보의 예시도.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무손실 압축을 수행함에 있어 시퀀스 코드 추출 방향을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템의 블록 구성도.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터베이스 테이블 구성도.
상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온라인 교육 포털 서비스를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 온라인 교육 포털 서비스 시스템은 교수, 선생님, 강사 등의 교육자(201), 온라인 교육 포털 허브(203) 및 피교육자(205)를 포함하여 구성된다. 상기 교육자(201)는 개인 PC 등을 이용해서 자유롭게 동영상 강의를 제작하고, 온라인 교육 포털 허브(203)에서 자신이 운용하는 사이트에 제작한 동영상 강의를 업로드한다. 한편 피교육자(205)는 상기 온라인 교육 포털 허브(203)에 접속하여 자신의 학습 방향에 맞는 교육자(201)와 연결하여 자유로운 학습 및 다양한 콘텐츠를 이용하게 된다.
상기 온라인 교육 포털 서비스 시스템에 의하는 경우 교육자(201)는 자유롭게 교육하고자 하는 내용을 동영상 강의로 제작하고, 피교육자(205)는 원하는 교육을 받기 위해서 해당 사이트에 접근하여 해당 콘텐츠를 구매하거나 학습할 수 있다.
지금까지 온라인 교육 서비스는 강의 서비스 시스템 한 개로 설정되어 있으며, 동영상 재생기와 편집기는 다른 분야에서 할당되어 있었으나, 상기 온라인 교육 포털 서비스 시스템은 동영상 강의를 제작하는 부분부터 공급하는 부분까지의 모든 시스템이 정보가 효율적으로 연결될 수 있도록 설계되어 효과적인 교육서비스가 이루어진다. 즉 본 발명의 교육 포털 서비스는 하기 3가지 기술을 바탕으로 동영상 강의를 제작하여 웹 서비스에 업로드하고 해당 콘텐츠를 수강하는 일련의 플로우와 이 플로우를 통해서 이루어지는 교육의 모든 내용이 교육자(201)와 피교육자(205) 사이에서 최적의 효과를 얻을 수 있다.
그 첫 번째 기술은 강의 제작을 위한 동영상 편집 기술이다. 본 발명에서 제안하는 기술은 동영상 강의를 표준 동영상 파일로 전환하여 서비스하는 기술이다. 제안 기술은 강의 녹화 내용을 MPEG4 형태의 동영상 파일로 전환한다. 종래의 MPEG4는 동영상을 손실 압축한다. 이렇게 손실 압축된 동영상을 계속 편집을 하게 되면 손실이 증가 되어서 원래의 동영상의 품질로의 복원이 매우 어렵다. 제안기술은 처음 녹화된 강의 데이터를 무손실 압축으로 저장한다.
두 번째 기술은 학습 관리 시스템(LMS; Learning Management System)을 운영함에 있어서 교육자 스타일에 맞도록 교육자가 직접 학습 관리 시스템을 동적으로 운영할 수 있도록 하는 기술이다. 본 발명에서는 총 5개의 최적화된 데이터베이스 테이블을 이용하여 강사와 학생이 최적화된 수업을 진행할 수 있도록 한다.
세 번째 기술은 수강 및 평가 시스템에 관한 기술이다. 온라인 강의 수강 시에 이루어지는 평가와 수업 청취에 대한 모든 정보가 기록되어야만 학생의 학습 평가를 정확하게 할 수가 있다. 제안되는 기술은 강의 콘텐트를 수강하는 모든 정보를 교육시스템 서버에 전송하는 재생기 전용프로그램의 개발이다. 본 재생기는 얼굴인식 알고리즘이 탑재되어 있어 학습자 본인 식별이 가능하다
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 다른 동영상 강의 제작 단말에 내장된 전용 프로그램에 의한 동영상 편집 장치의 구성도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동영상 강의 제작 단말에서 동영상 강의를 제작하는 화면 예시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 다른 동영상 편집 장치는 캠 영상 출력부(301), 강의 자료 출력부(303), 필기 입력부(305), 음성 녹음부(307), 동영상 생성기(309), 무손실 압축부(311), 메모리(313) 및 동영상 편집기(315)를 포함한다.
캠 영상 출력부(301)는 동영상 강의 제작 단말에 설치된 캠 카메라에서 인식되는 영상을 동영상 강의 제작 단말의 화면을 통해 출력한다.
강의자료 출력부(303)는 교육자가 강의를 수행함에 있어 필요한 강의 자료를 출력하는 기능을 수행한다. 이때 상기 강의 자료는 파워포인트, 한글, 워드, 그림 파일, PDF 등 각종 파일들로 구성될 수 있는데, 상기 교육자가 동영상 강의 제작을 위해 사전에 준비한 자료들이다. 또한 상기 강의 자료는 2 이상의 페이지로 구성될 수 있으며, 동영상 편집 장치는 교육자가 강의 자료의 페이지 선택을 용이하게 하기 위해서 페이지별로 별도의 탭을 설정한다. 도 4의 화면 예시도는 강의 자료 중 4페이지가 열려져 있는 모습이다.
필기 입력부(305)는 교육자가 강의 중에 필요한 판서를 하기 위한 필기 툴을 제공한다. 교육자는 동영상 강의 제작 중에 도 4의 화면 예시도에서 상단 메뉴를 통해 상기 필기 입력부(305)를 가동하여 강의 중에 필요한 사항을 판서할 수 있다. 즉, 상기 필기 입력부(305)는 강의에 필요한 필기 내용을 판서하기 위한 화이트 보드 기능을 제공해 준다.
음성 녹음부(307)는 동영상 강의 제작 단말에 설치된 마이크를 통해서 상기 교육자가 강의하는 음성을 녹음한다.
동영상 생성기(309)는 상기 캠 영상 출력부(301), 강의자료 출력부(303), 필기 입력부(305) 및 음성 녹음부(307)에서 출력 및 재생되고 있는 영상 및 음성들을 결합하여 동영상 파일을 생성하여 상기 메모리(313)에 저장한다. 이때 상기 동영상 생성기(309)는 무손실 압축부(311)의 알고리즘에 따라 동영상 강의를 무손실 압축하여 상기 메모리(313)에 저장하게 된다.
동영상 편집기(315)는 상기 메모리(313)에 저장되어 있는 동영상 강의들을 결합, 끼워넣기, 잘라내기 등을 실행하여 상기 교육자가 용이하게 동영상 강의를 제작할 수 있도록 편집 툴을 제공한다. 이때 동영상 강의를 편집하는 과정에서 상기 메모리(313)에 저장되어 있는 동영상이 압축 손실되어 있는 경우 그 손실이 매우 커져 원래의 동영상을 복구하지 못하는 경우가 발생할 수 있으므로, 본 발명에서는 무손실 압축 알고리즘을 제안한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무손실 압축 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 동영상 편집 장치의 무손실 압축부는 입력되는 프레임과 이전의 이니셜 프레임(Initial Frame)을 비교하여(단계 501), 이니셜 프레임 대 입력되는 프레임의 변화율이 특정 기준값보다 큰지를 판단한다(단계 503). 단계 503에서 상기 변화율이 기준값보다 큰 경우 단계 505가 수행되고, 상기 변황율이 기준값보다 크지 않은 경우 단계 509가 수행된다.
단계 505에서 동영상 편집 장치의 무손실 압축부는 영상을 웨이블렛 변환(Wavelet Transform)을 하여 Vertical high frequency, Horizontal high frequency, Vertical-Horizontal high frequency 및 low Frequency의 4개의 주파수 영역으로 분리한다. 이후 상기 무손실 압축부는 N 비트 태그 코딩(N bit tag coding) 방식에 의해서 4개의 주파수 영역으로 분리된 주파수 값들을 무손실 압축한다(단계 507). 이때의 N 비트 태그 코딩 방식의 무손실 압축 방법은 도 6 내지 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.
단계 509에서 동영상 편집 장치의 무손실 압축부는 입력되는 프레임과 이니셜 프레임에서 변화된 블록(모션 블록)을 추출한 후, 이를 N 비트 태그 코딩 방식에 의해서 무손실 압축한다(단계 511).
상기 단계 507 및 단계 511에서 수행되는 무손실 압축 방법은 N 비트 태그 코딩 방식을 이용한다. 종래 무손실 압축 방법에서 대표적으로 사용하는 방법이 허프만 코딩과 사전식 압축 코딩이 있다. 허프만 코딩은 영상의 변화율이 매우 심할 경우 압축 성능이 떨어지는 단점이 있으며, 사전식 압축 코딩은 영상 색상 정보가 큰 경우(예로 RGB 256x256x256) 압축 성능이 떨어지는 단점이 있다. GIF가 사전식 압축 방법인데 현재 256 컬러만 사용하는 것이 이 이유이다. 이 외에 LZW 압축 방식이 있다. 이 방식은 동영상 스트림이 지속적이면 성능이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에서 제안하는 N 비트 태그 코딩(N bit tag coding) 방식은 이 모든 문제점을 보안하는 알고리즘이다. 이 알고리즘은 강의 형태의 본 발명에서와 같은 동영상 강의에서는 매우 크게 압축되는 특징을 가지고 있다.
N 비트 태그 코딩(N bit tag coding) 방식의 1 단계는 압축하고자 하는 데이터의 태그 비트를 고정하는 것이다. 이때 고정 값은 N이 된다. 가장 많이 사용되는 영상 값을 1 bit의 태그 코드로 사용하고,이후 영상 값들은 N bit를 태그 코드로 사용한다. 예를 들어서 4 bit를 태그 코드로 두었다면 1 bit인 0 값을 가장 많이 사용되는 데이터 값의 태그 코드로 설정하고, 이후 데이터 값들의 태그 코드는 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111 형태가 된다.
N 비트의 태그 코드를 만든 다음에는 영상에서 픽셀 값들을 분석하여 태그 코드와 연속되는 값을 도 6의 형태("태그 코드" + "시퀀스 코드")로 블록을 만든다. 예를 들어서 데이터의 태그 코드 값이 1101이고, 이 데이터 값이 연속적으로 8개가 들어온다면 도 7과 같이 "1101 1000"으로 압축된다.
도 8과 같이 5*5 크기의 영상을 압축하는 과정을 예로 들어 설명하기로 한다. 도 8의 영상 값은 좌에서 우, 위에서 아래 순으로 차례로 1, 0, 0, 0, 0, 2, 2, 2, 1, 1, 15, 17, 17, 48, 50, 50, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1의 값을 가지고 있으며, 상기 값들을 N 비트 태그 코드 방식에 의해서 압축하기로 한다.
상기 영상 값들 중에서 0이 9개, 1이 7개, 2가 3개, 17이 2개, 50이 2개, 15가 1개, 48이 1개로, 상기 영상 값들을 빈도 수에 따라 배열하면, 0, 1, 2, 17, 50, 15, 48이 된다.
상기 영상 값들 중에서 0이 가장 많기 때문에 0 값은 태그 코드를 1bit의 0으로 설정한다. 그리고 1 값의 태그 코드는 1001, 2 값의 태그 코드는 1010, 17 값의 태그 코드는 1011, 50 값의 태그 코드는 1100, 15 값의 태그 코드는 1101, 48 값의 태그 코드는 1110으로 설정한다.
상기 영상 값들을 도 6의 형태로 압축하면 하기와 같다.
1 : 1001 0001 (태그 코드 1001, 연속 값 1개)
0, 0, 0, 0 : 0 0100 (태그 코드 0, 연속 값 4개)
2, 2, 2 : 1010 0011 (태그 코드 1010, 연속 값 3개)
1, 1 : 1001 0010 (태그 코드 1001, 연속 값 2개)
15 : 1101 0001 (태그 코드 1101, 연속 값 1개)
17 17 : 1011 0010 (태그 코드 1011, 연속 값 2개)
48 : 1110 0001 (태그 코드 1110, 연속 값 1개)
50, 50 : 1100 0010 (태그 코드 1100, 연속 값 2개)
0, 0, 0, 0, 0 : 0 0101 (태그 코드 0, 연속 값 5개)
1, 1, 1, 1 : 1001 0100 (태그 코드 1001, 연속 값 4개)
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무손실 압축을 수행함에 있어 시퀀스 코드 추출 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 도 5를 참조하여 설명한 압축 방법에서 단계 507를 수행함에 있어서 Vertical high frequency의 경우는 왼쪽에서 오른쪽 방향으로, Horizontal high frequency의 경우는 위에서 아래쪽 방향으로, Vertical-Horizontal high frequency의 경우 좌상에서 우하 방향의 대각선 방향으로 시퀀스 코드를 추출한다.
본 발명에서 제안하는 온라인 교육 포털 서비스는 매우 작은 데이터베이스 테이블을 이용하여 최적화된 교육 관리를 수행하는 온라인 교육 포털 서비스 시스템으로 구성된다. 일반적인 교육의 표준 형식인 SCORM(Sharable Content Object Reference Model, 공유가능 콘텐츠 객체 참조 모형)은 콘텐츠의 교환, 공유, 결합을 통해 확대, 재생산이 가능하도록 하는 교육용 콘텐츠 개발 표준안이다. 상기 SCORM은 데이터베이스가 매우 대형화되고, 이 표준을 맞추기 위해서는 시스템 자체가 대형화되어야 하는 문제점이 있다.
교육 정보가 매우 다양하고, 교육의 방법이 매우 다양함에도 불구하고, 이 모든 것을 표준에 입각하여 운용하는 것은 매우 불합리할 수 밖에 없다. 또한 표준 시스템을 운용하고자 할 때 데이터베이스 구조를 계층적 체계적 요구에 맞추어야 하는 문제점이 있다. 이에 본 발명의 온라인 교육 포털 서비스 시스템은 5개의 데이터베이스 테이블과 학습 관리 시스템 내의 5개의 시스템이 상호 연동하여 스트리밍 서비스를 하는 구조이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템의 블록 구성도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템은 동영상 강의 제작 단말(1001), 학습 관리 시스템(1010), 데이터베이스(1005) 및 동영상 강의 재생 단말(1003)을 포함한다.
상기 동영상 강의 제작 단말(1001)은 앞서 설명한 무손실 압축 방법에 따라 동영상 강의를 제작하여 상기 학습 관리 시스템(1010)에 업로드한다. 상기 학습 관리 시스템(1010)은 교육자가 직접 운용하는 독립형 URL을 가지고 있으며, 강의 등록 시스템(1011), 콘텐츠 업로드 시스템(1013), 강의 콘텐츠 재생 시스템(1015), 학생 학습 관리 시스템(1017) 및 결제 시스템(1019)의 5개 시스템으로 구성된다. 종래의 온라인 강의 시스템의 경우 하나의 LMS(Learning Management System)에 강사 또는 강의장이 부속적으로 이루어지는 형태이나, 본 발명의 학습 관리 시스템(1010)은 상기 5개의 시스템(1011, 1013, 1015, 1017, 1019)이 동적으로 만들어지고 각각 별개의 데이터베이스(1005)와 연동한다. 여기서 "동적"의 개념은 학습 관리 시스템(1010)이 정해진 틀이 있는 것이 아니라 교육자 원하는 형태로 자유롭게 구성할 수 있음을 의미한다. 상기 5개의 시스템(1011, 1013, 1015, 1017, 1019)은 HTML, PHP, OCX, ASP 등으로 구성되며, 또한 상기 5개의 시스템(1011, 1013, 1015, 1017, 1019)은 교육자의 독립형 URL인 웹 서버에 설치되어, 상기 교육자가 설정한 데이터베이스와 동적 연결된다.
상기 데이터베이스(1005)는 도 11에 도시된 바와 같이 강의 리스트 테이블(1101), 강의 정보 테이블(1103), 단원 리스트 테이블(1105), 전체 수강 리스트 테이블(1107) 및 개인 수강 리스트 테이블(1109)을 포함하여 구성된다.
이하에서는 상기 학습 관리 시스템(1010)에 포함되어 있는 상기 5개의 시스템(1011, 1013, 1015, 1017, 1019)이 상기 데이터베이스(1005)의 상기 5개의 데이터베이스 테이블(1101, 1103, 1105, 1107, 1109)과 동적으로 연결되는 관계를 설명하기로 한다.
상기 강의 등록 시스템(1011)은 상기 동영상 강의 제작 단말(1001)에서 제작된 동영상 강의를 업로드하면서 동영상 강의를 등록하는 경우, 상기 등록하려는 동영상 강의를 강의 리스트 테이블(1101)에 기록하고, 상기 동영상 강의의 상세 정보를 강의 정보 테이블(1103)에 기록한다.
강의 리스트 테이블
Field Type 내용 비고
num 정수 순차적으로 증가되는 번호 색인됨
leccode 문자열 강의 코드
snum 정수 강의의 고유 번호
asses 정수 강의 평가 점수
totsales 정수 전체 강의 수강률
lecname 문자열 강의 이름
close 정수형 폐강, 진행 플러그 폐강: 1
totasses 정수 전체 강의 평가 점수
id 문자열 강의 개설자 아이디
image 문자열 강의 로고 화면 그림 경록
cdate 날짜 강의 개설 날짜
웹 페이지에서 강의를 개설하는 플랫폼에서 강의 정보를 입력하면 제일 먼저 상기 표 1의 강의 리스트 테이블(1101)에 해당 정보가 입력된다. 이후 강의 정보 테이블(1103)에 강의 정보가 기록된다. 강의 정보 테이블(1103)에 정보가 기록되면서 해당 강의의 단원 리스트 테이블(1105)이 새롭게 생성된다.
단원 리스트 테이블(1105)과 강의 정보 테이블(1103)은 강의의 일반 정보가 기록된다. 단원별 세부 콘텐츠 정보는 데이터베이스가 아닌 파일로 기록된다. 파일에 기록되는 내용은 단원에 대한 설명 텍스트 또는 텍스트와 객체 그림이 결합된 콘텐츠 데이터이다.
강의 정보 테이블
Field Type 내용 비고
num 정수 순차적으로 증가되는 번호
lecname 문자열 강의명
leccode 문자열 강의 코드
leccode2 정수 예비용 강의 코드
id 문자열 아이디
lpart 문자열 대분류 코드 동적설정
spart 문자열 소분류 코드 동적설정
rpart 문자열 하위 분류 코드 동적설정
dpart 문자열 세부 분류 코드 동적설정
server 문자열 콘텐트 서버 주소
sdir 문자열 서버의 폴더
overview 문자열 강의 전체 요약
ymonth 문자열 강의 수강 유효 개월수
close 정수 강의 폐강 유무
sorder 정수 랜덤 수강유무
snum 정수 학번 입력 유무
pnum 정수 단원수강 가능 유무
lineintro 문자열 한줄 강의 설명
ovflag 정수 강의 텍스트인가, 콘텐트 인가?
totgang 정수 단원수
cdate 날짜 강의 개설 날짜
image 문자열 강의 로고 그림
imageorg 문자열 장의 타이틀 그림
money 정수 강의 수강료
totasses 정수 전체 평가 점수
studentnum 정수 수강생수
단원 리스트 테이블
Field Type 내용 비고
num 정수 데이터가 증가 될 때 마다 증가 되는 수
leccode 문자열 강의 코드
dantitle 문자열 단원 타이틀 제목
yday 정수 단원 수강 유효 개월수
style 정수 단원 스타일 (강의형, 문제형)
uploadct 정수 강의 콘텐트 업로드 유무
danpay 정수 단원별 가격
tshot 정수 맛보기 플래그
danbun 정수 단원 번호
uploadab 정수 강의 요약문을 업로드 했는가 유무
id 문자열 아이디
snum 정수형 강의번호
totasses 정수형 단원별 평가 점수
lpart 문자열 대분류
spart 문자열 중분류
rpart 문자열 소분류
dpart 문자열 상세분류
cdate 날자 강의 개설 날짜
close 정수 폐강 유무
lecname 문자열 강의명
file 문자열 파일 경로
상기 콘텐츠 업로드 시스템(1013)은 상기 동영상 강의 제작 단말(1001)에서 강의를 업로드하기 위해서 웹 서버에 접속을 하면 로그인 인증 이후 업로드 컨트롤러 OCX 프로그램을 작동한다. 이후 상기 업로드 컨트롤러 OCX 프로그램은 콘텐츠 업로드 프로그램을 실행시키고 해당 프로그램이 콘텐츠 서버에 접속하여 콘텐츠를 업로드한다. 이때 상기 콘텐츠 서버는 상기 학습 관리 시스템(1010)과 별도 운영되거나 상기 학습 관리 시스템(1010) 내에 포함되어 운영될 수 있다.
상기 동영상 강의 재생 단말(1003)을 통해 수강자가 동영상 강의를 수강하고자 할 때, 상기 동영상 강의 재생 단말(1003)이 웹 서버에 접속을 하면 상기 강의 콘텐츠 재생 시스템(1015)은 상기 상용자에 대한 로그인 인증 이후 재생기 컨트롤러 OCX 프로그램을 작동시킨다. 이후 동영상 강의 콘텐츠 재생용 전용 프로그램을 실행시키고 해당 프로그램은 상기 콘텐츠 서버에 접속하여 동영상 강의 콘텐츠를 다운로드한다. 이때 다운로드된 동영상 강의 파일은 상기 동영상 강의 재생 단말(1003) 내부에 보호 파일로 저장된다. 보호 파일로 저장되기 때문에 사용자가 다른 컴퓨터에 복사가 불가능하며, 이미 다운로드받은 파일을 새롭게 다운로드받을 필요가 없다. 상기 동영상 강의 콘텐츠 재생용 전용 프로그램에서 다운받은 파일을 삭제할수 있으며, 유효 기간이 지나면 해당 파일은 삭제된다.
학생 학습 관리 시스템(1017)은 상기 수강자의 관리를 위하여 상기 전체 수강 리스트 테이블(1107) 및 상기 개인 수강 리스트 테이블(1109)을 사용한다. 상기 전체 수강 리스트 테이블(1107)은 초기 설치시에 생성되며, 상기 개인 수강 리스트 테이블(1109)은 수강자 회원 가입시에 생성된다. 수강자의 수업 진행 사항에 대해서는 상기 동영상 강의 콘텐츠 재생용 전용 프로그램과 상기 학생 학습 관리 시스템(1017)이 연동한다. 상기 동영상 강의 콘텐츠 재생용 전용 프로그램은 수강자가 현재 수업 내용의 수강 내용을 실시간으로 상기 학생 학습 관리 시스템(1017)에 전달한다. 상기 학생 학습 관리 시스템(1017)은 상기 수강자의 현재 강의 수강 내용을 개인 수강 리스트 테이블(1109)에 기록한다.
전체 수강 리스트 테이블
Field Type 내용 비고
num 정수 데이터 증가 번호
leccode 문자열 강의 코드
teachernum 정수 강사 번호
teacherid 문자열 강사 아이디
studentnum 정수 학생 번호
studentid 문자열 학생 아이디
hakbun 문자열 학번
yday 문자열 유효개월수
sdate 날짜 수강시작 날짜
edate 날짜 수강종료 날짜
sting 정수 강의 수강 진행율
lord 문자열 수강정보
danbun 정수 단원번호
close 정수 폐강 여부
개인 수강 리스트 테이블
Field Type 내용 비고
num 정수 데이터 증가 번호
stunum 정수 학생번호
leccode 문자열 강의코드
danbun 정수 단원번호
sdate 날짜 시작날짜
edate 날짜 종료날짜
scord 정수 수강 점수
totscord 정수 전체수강 점수
sting 정수 수강 진행율
close 정수 폐강여부
asses 문자열 진행 평가
totasses 문자열 전체 평가
상기 결제 시스템(1019)은 수강자가 동영상 강의를 수강하기 위해 지불하는 비용에 대한 결제 처리를 수행한다.
한편 상기 동영상 강의 재생 단말(1003)은 캠 카메라가 장착되어 있으며, 상기 캠 카메라를 이용하여 상기 수강자의 얼굴을 인식하고 해당 결과로 출석을 설정한다.
이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
301: 캠 영상 출력부 303: 강의자료 출력부
120: 필기 입력부 307: 음성 녹음부
309: 동영상 생성기 311: 무손실 압축부
601: N 비트 태그 코드 603: 시퀀스 코드
1001: 동영상 강의 제작 단말 1010: 학습 관리 시스템
1003: 동영상 강의 재생 단말 1005: 데이터베이스
1101: 강의 리스트 테이블 1103: 강의 정보 테이블
1105: 단원 리스트 테이블 1107: 전체 수강 리스트 테이블
1109: 개인 수강 리스트 테이블

Claims (8)

  1. 교수 등 교육자가 동영상 강의를 제작하기 위한 전용 프로그램이 탑재되어 있으며 상기 전용 프로그램을 통해 제작된 동영상 강의를 학습 관리 시스템으로 업로드하는 동영상 강의 제작 단말;
    상기 동영상 강의 제작 단말로부터 업로드되는 동영상 강의를 별도 연동되는 데이터베이스에 저장하고, 동영상 강의 재생 단말로부터 상기 동영상 강의에 대한 수강 요청이 있는 상기 동영상 강의를 동영상 강의 재생 단말로 전송하는 학습 관리 시스템; 및
    상기 동영상 강의를 재생하는 동영상 강의 재생 단말을 포함하는 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전용 프로그램은 무손실 압축 알고리즘을 통해 상기 교육자가 상기 동영상 강의를 제작하기 위해 녹화하는 동영상을 저장하며, 상기 무손실 압축 알고리즘은 가장 많이 사용되는 영상 값은 1 bit의 태그 코드 0으로 설정하고 이후 값들은 1로 시작하는 N bit의 태그 코드로 설정한 후, 상기 태그 코드와 연속되는 데이터의 수를 결합하여 하나의 압축 값을 생성하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    태그 코드를 4bit로 적용하는 경우 가장 많이 사용되는 영상 값의 태그 코드는 0으로 설정되고, 이후 영상 값들의 태그 코드들은 많이 사용되는 순서에 따라 각각 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111의 태그 코드로 설정되는 것을 특징으로 하는 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 데이터베이스는 강의 리스트 테이블, 강의 정보 테이블, 단원 리스트 테이블, 전체 수강 리스트 테이블 및 개인 수강 리스트 테이블을 포함하며,
    상기 동영상 강의가 업로드되는 경우 상기 강의 리스트 테이블에는 전체 강의 리스트가 기록되고, 상기 강의 정보 테이블에는 상기 동영상 강의에 상응하는 강의 코드에 의해 세부 정보가 기록되고, 상기 단원 리스트 테이블에는 상기 동영상 강의와 연동되는 다원 정보들이 기록되는 것을 특징으로 하며,
    상기 전체 수강 리스트 테이블에는 수강자의 학습정보를 얻기 위해서 모든 동영상 강의의 과목들의 수강 리스트가 한번에 기록되고, 상기 개인 수강 리스트 테이블은 동영상 강의 재생 단말에 대응되는 수강자 회원이 한명씩 증가될 때마다 상기 수강자 회원별로 각각 생성되는 것을 특징으로 하는 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 동영상 강의 재생 단말은 캠 카메라를 포함하고 있으며 상기 동영상 강의 재생 단말의 사용자인 수강자의 얼굴을 인식하고, 해당 결과로 상기 학습 관리 시스템은 상기 동영상 강의에 대한 출석을 설정하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육 포털 서비스 제공 시스템.
  6. 학습 관리 시스템에서 수행되는 온라인 교육 포털 서비스 제공 방법에 있어서,
    무손실 압축 알고리즘을 이용하여 제작된 동영상 강의에 대한 업로드 요청이 있는 경우 상기 동영상 강의를 저장하는 단계;
    상기 동영상 강의에 대한 수강 요청이 있는 경우 상기 동영상 강의를 학습자 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 학습자 단말이 상기 동영상 강의를 재생하는 경우 상기 학습자의 수업 진행 상황을 저장하는 단계를 포함하는 온라인 교육 포털 서비스 제공 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 무손실 압축 알고리즘은 가장 많이 사용되는 영상 값은 1 bit의 태그 코드 0으로 설정하고 이후 값들은 1로 시작하는 N bit의 태그 코드로 설정한 후, 상기 태그 코드와 연속되는 데이터의 수를 결합하여 하나의 압축 값을 생성하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육 포털 서비스 제공 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 학습 관리 시스템은 별도 연동되는 데이터베이스를 포함하며,
    상기 데이터 베이스는 강의 리스트 테이블, 강의 정보 테이블, 단원 리스트 테이블, 전체 수강 리스트 테이블 및 개인 수강 리스트 테이블을 포함하며,
    상기 동영상 강의가 업로드되는 경우 상기 강의 리스트 테이블에는 전체 강의 리스트가 기록되고, 상기 강의 정보 테이블에는 상기 동영상 강의에 상응하는 강의 코드에 의해 세부 정보가 기록되고, 상기 단원 리스트 테이블에는 상기 동영상 강의와 연동되는 다원 정보들이 기록되는 것을 특징으로 하며,
    상기 전체 수강 리스트 테이블에는 수강자의 학습정보를 얻기 위해서 모든 동영상 강의의 과목들의 수강 리스트가 한번에 기록되고, 상기 개인 수강 리스트 테이블은 동영상 강의 재생 단말에 대응되는 수강자 회원이 한명씩 증가될 때마다 상기 수강자 회원별로 각각 생성되는 것을 특징으로 하는 온라인 교육 포털 서비스 제공 방법.
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