JP4777709B2 - 講義収録／配信システム - Google Patents

Description

本発明は、講師が黒板を用いて行う講義の様子を収録または配信するための講義収録／配信システムにおいて、画像が見やすく、また、省力化するための技術に関する。

大学や各種学校などでは、講師が生徒のいる教室内で講義を行う方式だけでなく、その講義内容を別教室のモニタに送って別教室の生徒に受講させる方式や、インターネットなどのネットワークを介して生徒の端末に送って受講させる方式等がある。また、その講義内容を記録媒体に予め収録しておき、これを教室のモニタやスピーカに出力したり、ネットワークを介して生徒の端末に送り、講義を受けさせる方式あるいは講義内容を収録した記録媒体を受講生に頒布する方式等がある。

このように講義の様子を収録あるいは配信するためのシステムとして、従来では、図５に示すように、講師Ｔが教室１で黒板２を用いて行う講義の様子を作業者Ｃがカメラ１０を操作（遠隔操作の場合もある）して撮影し、講師Ｔの音声をマイク（図示せず）で検出して、カメラ１０の画像情報とマイクの音声情報とを所定形式で配信したり、ビデオテープやＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等の記録媒体に記録している。

上記のように１台のカメラ１０を作業者Ｃが操作して講義を撮影する場合、教壇上４を移動する講師Ｔの動きや講義内容に合わせて、作業者Ｃがカメラ１０の向きを変えたり焦点合わせをする必要があるが、その際に焦点ずれや画像のブレ等の乱れが発生し、画像を見ている生徒はその画像の乱れが気になって、講義に集中できないという問題があった。

また、１つの講義の開始から終了まで撮影のために少なくとも一人の作業者が従事しなければならず、しかも、講師Ｔと作業者Ｃとが講義開始前に綿密に打ち合わせをしておかないと、例えば、講師Ｔが生徒に注目して欲しい黒板２の書き込み部分を映して欲しいときに、その方向にカメラ１０を向けてくれない等の問題が発生して、講義が円滑に進行せず、記録媒体へ収録してから配信する場合であっても、その収録内容に対する大幅な編集作業が必要になってしまい、省力化が困難であった。

本発明は、これらの問題を解決し、画像が見やすく、生徒が講義に集中でき、また、省力化できる講義収録／配信システムを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の講義収録／配信システムは、
講師が黒板を用いて行う講義の画像と音声を収録または配信するための講義収録／配信システムにおいて、
前記黒板表面を複数のエリアに分け、該複数のエリアのうち講師が触れるか接近したエリアを検出するエリアセンサ（２１）と、
前記黒板の各エリアをそれぞれ撮影する複数の固定カメラ（２５Ａ〜２５Ｃ）と、
前記複数の固定カメラのうち、前記エリアセンサで検出されたエリアに対応する固定カメラの画像信号を選択的に出力する画像選択手段（３２）と、
前記画像選択手段によって選択された固定カメラが前記複数の固定カメラのいずれであるか、または選択された固定カメラが前記黒板のどのエリアに対応しているかを、講師が識別できるように表示する識別表示手段（３３）とを設けたことを特徴としている。

また、本発明の請求項２の講義収録／配信システムは、請求項１記載の講義収録／配信システムにおいて、
前記黒板の周囲で且つ前記各エリアに対応付けされた位置にそれぞれエリアランプ（２２Ａ〜２２Ｃ）が設けられ、
前記識別表示手段は、前記エリアランプのうち、前記選択された固定カメラに対応するエリアのエリアランプを点灯することを特徴としている。

また、本発明の請求項３の講義収録／配信システムは、請求項１記載の講義収録／配信システムにおいて、
前記固定カメラの近傍にそれぞれカメラランプ（２６Ａ〜２６Ｃ）が設けられ、
前記識別表示手段は、前記カメラランプのうち、前記選択された固定カメラの近傍のカメラランプを点灯することを特徴としている。

また、本発明の請求項４の講義収録／配信システムは、請求項１〜３のいずれかに記載の講義収録／配信システムにおいて、
前記画像選択手段によって選択された固定カメラが撮影している画像を、講師が確認できるように表示するモニタ（２７）を備えたことを特徴としている。

また、本発明の請求項５の講義収録／配信システムは、請求項１〜４のいずれかに記載の講義収録／配信システムにおいて、
教卓が設けられているエリアを撮影するための教卓用固定カメラ（２５Ｂ）と、
前記教卓に設けられた操作部（２９）とを有し、
前記画像選択手段は、前記操作部に対して所定操作がなされたとき、前記教卓用固定カメラの画像信号を選択的に出力するように構成されていることを特徴としている。

このように構成したため、本発明の講義収録／配信システムでは、講師が黒板に文字などを書き込む操作や板面に触れる操作により、そのエリアに対応した固定カメラの画像が自動的に選択され、しかも、その選択された固定カメラあるいはそのカメラに対応する黒板のエリアを講師が識別できるよう表示されるため、円滑な講義が行え、講師の移動に伴う画面の乱れがなく、生徒は集中して受講できる。

また、撮影のための作業者およびその作業者との打ち合わせ等が不要となり、大幅な省力化が可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態の講義収録／配信システムの要部が配置されている教室１を上方から見た図（生徒用の机や椅子は省略している）、図２は、実施形態の講義収録／配信システム２０の全体構成図である。

図１に示しているように、教室１の壁に固定されている横長矩形の黒板２の近傍には、エリアセンサ２１が設けられている。

エリアセンサ２１は、黒板２の表面を横並びに例えば３つのエリアＥａ〜Ｅｃに分け、その３つのエリアＥａ〜Ｅｃのうち、講師Ｔの体の一部やチョークが触れるか近接したエリアを検出するためのものである。なお、黒板２の表面には各エリアＥａ〜Ｅｃの境界線２ａ、２ｂが描かれ、また、黒板２に書き込む文字の大きさの基準となる枡目（図示せず）が描かれている。

このエリアセンサ２１は、光学式、電気式、機械式のいずれでもよく、また、光学式、電気式の場合、非接触型、接触型のいずれでもよい。

非接触型光学式の例としては、例えば、黒板２の隅からレーザ等のビーム光を黒板表面に沿って掃引し、そのビーム光が講師Ｔの体の一部やチョークに照射されたときの照射点からの光を受け、その照射点の結像位置とビーム掃引方向とにより照射点までの距離と方位を検出する方位距離測定器を用いることができる。この場合、予め黒板２の隅の基準位置から各エリアＥａ〜Ｅｃの方位と距離の範囲を判定手段に設定しておき、方位距離測定器で得られた方位と距離がどのエリア内にあるかを判定手段により判定する。

また、黒板２の各エリアＥａ〜Ｅｃの上方（または下方）からそれぞれのエリアをカバーする光を投光器により出射し、この光を各エリアＥａ〜Ｅｃの下方（または上方）に配置された受光器で受ける構成とし、光が講師Ｔの体の一部やチョークによって遮られた受光器を識別する方法であってもよい。なお、この場合、投光器が掃引光を出射する方式と並列光を出射する方式のいずれでもよく、両方式を組合せたものでもよい。

また、非接触型電気式の場合、例えばエリア毎の電極板を黒板２の背面側に重なり合うように配置し、講師Ｔが黒板２の所望のエリアを手で触れて講師Ｔの体に誘導されている商用電源の信号成分をそのエリアの電極に入力されるようにし、各電極に入力される信号のレベルを比較することでエリアを特定する。

また、接触型電気式の場合、例えばエリア毎の電極板を黒板２のチョークなどを置くための桟３の部分に露出するように配置し、講師Ｔが黒板２の所望エリアの下の電極を触れて講師の体に誘導されている商用電源の信号成分をそのエリアの電極に入力されるようにし、各電極に入力される信号のレベルを比較することで、エリアを特定する。

なお、このエリアセンサ２１は、板面に触れるか接近するという講師Ｔによるエリア指定のための操作があったときそのエリアを検出するように感度等が設定され、単に講師Ｔが黒板２から離れた状態で教壇４上を移動しても、検出エリアは変更されないようにしている。

黒板２の各エリアＥａ〜Ｅｃの上縁および下縁には、選択されているエリアを識別表示するためのエリアランプ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃがそれぞれ設けられている。下側の各エリアランプ２２Ａ〜２２Ｃは例えば黒板２の桟３の上面側に配置されている。

また、教室１の天井部には、黒板２の各エリアをそれぞれ撮影するための３台の固定カメラ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃが吊り下げられるようにして取り付けられている。

これらの固定カメラ２５Ａ〜２５Ｃの向きと焦点深度は、それぞれの撮影対象のエリアＥａ〜Ｅｂに合うように予め設定されており、講義中に向きや焦点距離が変化することは無い。

各固定カメラ２５Ａ〜２５Ｃの近傍には、現在どの固定カメラの画像が選択されているかを講師Ｔが教壇４側から識別できるようにするためのカメラランプ２６Ａ〜２６Ｃがそれぞれ取り付けられている。

さらに、中央の固定カメラ２５Ｂの近傍で教壇４側から視認できる位置には、現在選択されている固定カメラの画像を表示するモニタ２７が取り付けられている。

また、教室１には、講師が使用するワイヤレスマイク（図示せず）の電波を受信し復調する受信機２８が設けられている。

一方、教壇４の前端中央に配置された教卓５には、第１操作部２９と第２操作部３０が設けられている。

第１操作部２９は、講師Ｔが教卓５の部分の画像を指定するためのものであり、光センサ、押しボタンスイッチ等で構成されている。

なお、ここでは、教卓部分の画像を撮影するための教卓用固定カメラは、黒板２の中央のエリアＥｂを撮影する固定カメラ２５Ｂを兼用しているが、教卓５が教室１の隅にある場合や、黒板２の各エリアＥａ〜Ｅｂの境界部分と重なる位置にある場合には、専用の教卓用固定カメラを設ければよい。

また、第２操作部３０は、講師が収録や配信の開始と終了を要求する際に使用するものであり、例えば押しボタンスイッチや収録あるいは配信中であることを示すランプ等が設けられている。

各固定カメラ２５Ａ〜２５Ｃの画像信号Ｖａ〜Ｖｃは、図２に示しているように、画像選択手段３２に入力される。

画像選択手段３２は、複数の固定カメラ２５Ａ〜２５Ｃのうち、エリアセンサ２１で検出されたエリアに対応する固定カメラの画像信号を選択的に出力する。

また、識別表示手段３３は、黒板２の上下に設けられたエリアランプ２２Ａ〜２２Ｃのうち、画像選択手段３２によって選択された固定カメラに対応するエリアのエリアランプを点灯して、黒板２側に向かっている講師が現在選択されているエリアを確認できるようにし、また、カメラランプ２６Ａ〜２６Ｃのうち、画像選択手段３２によって選択された固定カメラの近傍のカメラランプを選択的に点灯して、固定カメラ側を向いている講師が現在選択されている固定カメラを確認できるようにしている。

画像選択手段３２によって選択された画像信号は、モニタ２７および講義内容収録部４０に入力される。

講義内容収録部４０は、講師Ｔによる第２操作部３０に対する収録開始操作を受けて、画像選択手段３２によって選択されている画像信号と受信機２８から出力される音声信号とを合わせてＤＶＤやビデオテープ等の記録媒体に所定形式で記録するとともに記録中であることを第２操作部３０のランプ点灯で知らせる。また、講師Ｔによる第２操作部３０に対する収録終了操作を受けて上記記録を終了させるとともに、第２操作部３０のランプを消灯させ記録が終了したことを講師Ｔに知らせる。

また、講義内容配信部４１は、第２操作部３０の操作に応じて、画像選択手段３２によって選択されている画像信号と受信機２８から出力される音声信号を、その画像と音声の再生が可能な別教室に配信したり、インターネットを含むコンピュータネットワークを介して所定の動画形式で配信する等の処理を行う。なお、この配信処理は、リアルタイムに行う場合と、講義内容収録部４０で収録された記録媒体を用いて行う場合とがある。

また、上記講義内容収録部４０および講義内容配信部４１の処理は、講師Ｔの操作のみにしたがって自動的に行われる形態だけでなく、集中管理室のオペレータによる操作が介在して行われる場合もある。この場合、講師による第２操作部３０の操作を確認したオペレータが、収録や配信の開始あるいは終了の操作を行い、その状態を第２の操作部３０のランプの点灯や消灯により講師Ｔに通知する。

上記のように構成された講義収録／配信システム２０により例えば講義の収録を行う場合、始めに講師Ｔが、教卓５の第１操作部２９を操作する。この操作により、図３のように、中央の固定カメラ２５Ｂによって撮影されている教卓５部分の画像が選択され、その画像がモニタ２７に表示され、さらにカメラランプ２６Ｂが点灯する。

講師Ｔは、カメラランプ２６Ｂの点灯とモニタ２７の画像に教卓５部分が映しだされていることを確認して、第２操作部３０を操作し、収録開始を指示する。

この指示を受けた講義内容収録部４０が画像選択手段３２で選択されている画像信号と音声信号の収録を開始し、これを第２操作部３０のランプ点灯で講師Ｔに知らせる。

収録が開始されたことを確認した後、講師Ｔは、点灯しているカメラランプ２６Ｂの近傍の固定カメラ２５Ｂに向き、ワイヤレスマイクで講義を開始する旨を告げ、講義を開始する。そして、この講義中に必要な事項を黒板２に書き込む際には、黒板２のエリアを常に意識して行う。

例えば、図４に示しているように、黒板２の左端のエリアＥａにチョークによる書き込みを開始すると、エリアセンサ２１によりエリアＥａが検出され、画像選択手段３２によって、教卓５部分を撮影していた固定カメラ２５Ｂの画像からエリアＥａを撮影している固定カメラ２５Ａの画像が選択されるとともに、エリアＥａの上下のエリアランプ２２Ａが点灯し、カメラランプ２６Ａが点灯する。

黒板２のエリアＥａに書き込みをしている講師Ｔは、エリアランプ２２Ａの点灯により、その書き込みをしているエリアＥａの画像が選択されていることを確認できる。

また、前記したように、各固定カメラ２５Ａ〜２５Ｃの向きおよび焦点は、黒板２の各エリアＥａ〜Ｅｃに合った状態で固定されており、画像の切り換えが瞬時に行われ、焦点ずれや画面のブレ等の乱れが発生しないため、例えばこの画像を見ている生徒は、講義に集中することができる。

ただし、講師Ｔによる書き込みの一部がエリアＥａから隣のエリアＥｂへはみ出してしまうと、エリアセンサ２１によりエリアＥｂへの書き込みが検出されて画像が一時的にエリアＥｂの画像に切り替わってしまい見にくくなるので、黒板２に対する書き込みは一つのエリア内に収まるように行うのが望ましい。

また、上記のようにごく短い時間だけ隣のエリアに移るような場合、エリアセンサ２１あるいは画像選択手段３２がこれを無視するように構成してもよい。例えばあるエリアから別のエリアに移り、その別のエリア内に一定時間以上位置しているときだけ、エリア切り替わりと判断し、一定時間内に元のエリアに戻った場合には、エリア切り替わり無しと判断する。

なお、各固定カメラ２５Ａ〜２５Ｃの撮影範囲は、各エリアより僅かに広く設定されていて、書き込みのうち隣のエリアへの多少のはみだし部分は表示されるので、書き込みの一部が隣のエリアにはみ出しそうな場合には、講師Ｔが現在書き込み中のエリアを手で触れ続けておき、隣のエリアにはみ出したことをエリアセンサ２１で感知されないようにすれば、上記画像の切り替わりを防ぐことができる。この場合、エリアセンサ２１は、先に検出したエリアに対する解除がなされるまでの間に、隣のエリアに触れてもこれを感知しない構造になっているものとする。

また、前記したように、黒板２の表面に枡目が設けられているので、文字の大きさをこの枡目に合わせることで、画像内の文字が適正な大きさとなり、コンピュータ等のモニタで見たときに文字が小さくて確認できないという問題が解消される。

このようにして講師Ｔによる黒板２への書き込みが行われて講義が続いている間、講師Ｔがチョークで書き込みをしているエリアあるいは手で触れているエリアに対応した固定カメラの画像が選択され、そのエリアとカメラが、エリアランプ２２Ａ〜２２Ｃおよびカメラランプ２６Ａ〜２６Ｃで識別表示され、さらに選択画像がモニタ２７に表示されるので、講師Ｔは黒板２側に向いているときもカメラ側を向いているときも、正しく画像が選択されているかを確認でき、円滑に講義を進めることができる。

そして、例えば講義終了時に、講師Ｔは、教卓５の位置に戻り、第１操作部２９を操作して、固定カメラ２５Ｂの画像を選択させ、この画像の切り替わりをカメラランプ２６Ｂの点灯とモニタ２７の画像で確認して、講義終了の旨を告げ、第２操作部３０により収録終了を指示する。

この指示を受けた講義内容収録部４０は、画像および音声の収録を停止させ、収録中であることを示していたランプを消灯させる。

なお、上記実施形態では、第１操作部２９が教卓部分の画像に切り換えるためのものであったが、第１操作部２９により、黒板２のエリアＥａ〜Ｅｃの画像を任意に選択できる構成であってもよい。また、選択された画像信号を教卓５に設けたモニタで確認できるようにしてもよい。

また、教卓５にコンピュータあるいはコンピュータ接続用のインタフェースを設けておき、画像選択手段３２により選択されている画像を教卓５のコンピュータのモニタに表示させ、また、第１操作部２９、第２操作部３０の操作の代わりに、教卓５のコンピュータに対する操作で、画像の切り換え、講義内容の収録開始や終了の指示等を行うようにしてもよい。

また、上記動作説明では、画像と音声を記録媒体に収録する場合について説明したが、前記したように、画像選択手段３２で選択されている画像と受信機２８で復調された音声信号とを、講義内容配信部４１により複数の教室に同時配信し、その教室のモニタとスピーカでリアルタイムに再生して教室内の生徒に講義を受けさせることもでき、また、インターネットなどのコンピュータネットワークを介して生徒の端末にリアルタイムに配信してもよい。さらに、講義内容収録部４０で記録媒体に収録された講義内容を、必要に応じて編集し、これを講義内容配信部４１により配信してもよい。

本発明の実施形態の講義収録システムを適用した教室の図 実施形態の全体構成図 本発明の動作を説明するための画像図 本発明の動作を説明するための画像図 従来の講義収録システムの構成図

符号の説明

１……教室、２……黒板、５……教卓、２０……講義収録システム、２１……エリアセンサ、２２Ａ〜２２Ｃ……エリアランプ、２５Ａ〜２５Ｃ……固定カメラ、２６Ａ〜２６Ｃ……カメラランプ、２７……モニタ、２８……受信機、２９……第１操作部、３０……第２操作部、３２……画像選択手段、３３……識別表示手段、４０……講義内容収録部、４１……講義内容配信部、Ｔ……講師

Claims (5)

1. 講師が黒板を用いて行う講義の画像と音声を収録または配信するための講義収録／配信システムにおいて、
   前記黒板表面を複数のエリアに分け、該複数のエリアのうち講師が触れるか接近したエリアを検出するエリアセンサ（２１）と、
   前記黒板の各エリアをそれぞれ撮影する複数の固定カメラ（２５Ａ〜２５Ｃ）と、
   前記複数の固定カメラのうち、前記エリアセンサで検出されたエリアに対応する固定カメラの画像信号を選択的に出力する画像選択手段（３２）と、
   前記画像選択手段によって選択された固定カメラが前記複数の固定カメラのいずれであるか、または選択された固定カメラが前記黒板のどのエリアに対応しているかを、講師が識別できるように表示する識別表示手段（３３）とを設けたことを特徴とする講義収録／配信システム。
2. 前記黒板の周囲で且つ前記各エリアに対応付けされた位置にそれぞれエリアランプ（２２Ａ〜２２Ｃ）が設けられ、
   前記識別表示手段は、前記エリアランプのうち、前記選択された固定カメラに対応するエリアのエリアランプを点灯することを特徴とする請求項１記載の講義収録／配信システム。
3. 前記固定カメラの近傍にそれぞれカメラランプ（２６Ａ〜２６Ｃ）が設けられ、
   前記識別表示手段は、前記カメラランプのうち、前記選択された固定カメラの近傍のカメラランプを点灯することを特徴とする請求項１記載の講義収録／配信システム。
4. 前記画像選択手段によって選択された固定カメラが撮影している画像を、講師が確認できるように表示するモニタ（２７）を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の講義収録／配信システム。
5. 教卓が設けられているエリアを撮影するための教卓用固定カメラ（２５Ｂ）と、
   前記教卓に設けられた操作部（２９）とを有し、
   前記画像選択手段は、前記操作部に対して所定操作がなされたとき、前記教卓用固定カメラの画像信号を選択的に出力するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の講義収録／配信システム。

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