IPSJ SIG Technical Report 1 Deployment result of a lecture capture system using off-the-shelf high-definition camera Takayuki Nagai 1 To make lecture
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- おきみち こけい
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1 1 Deployment result of a lecture capture system using off-the-shelf high-definition camera Takayuki Nagai 1 To make lecture capture a daily educational tool in higher educational organization, we have been developing a labor-saving and cost-effective lecture capture system that is composed of off-the-shelf high-definition camcorder and micro servers. In this report, we describe a deployment and operational result of our system installed in a lecture room. We also summarize future works to improve the system. 1. MIT OpenCourseWare 1),2) itunes U YouTube EDU Academic 1 Center for Multimedia and Information Technologies, Kumamto University Earth( ),4) LMS(Learning Management System) LMS Blackboard Sakai,Moodle Mediasite,Echo Opencast ( Matterhorn c 2010 Information Processing Society of Japan
2 5) 6),7) ( ) 5) 6) 7) ( ) ( 1) Linux AVCHD USB PC 8) Fig. 1 AVCHD USB2.0 (max 20m) Table 1 AVCHD (1920x1080) (1920x1080) 1 The structure of the developed lecture capture system 1 The specification of servers used in the system (720x480) Linux AVCHD ( 2) Linux USB2.0,100MbpsLAN PC 6) 2 c 2010 Information Processing Society of Japan
3 情報処理学会研究報告 㡢ኌ(5m) 㡢ኌ(20m) 䜻䝱䝥䝏䝱 䜰䜽䝏䝳䜶䞊䝍 AVCHD䜹䝯䝷 䝸䝺䞊ᅇ LANC䜰䝎䝥䝍 㡢ኌ䝭䜻䝃䞊 USB ᗘィ 䜻䝱䝥䝏䝱 HDD ᑠᆺLinux䝃䞊䝞 USB(5m) USB䝝䝤 USB䝝䝤 図 2 自動収録システム構成 Fig. 2 The structure of the deployed auto-recording unit 図 3 自動キャプチャ用アクチュエータ Fig. 3 We developed a wire actuator to push USB connection button for automated capture. OpenMicroServer(AMD Alchemy au MHz) を用いていたが より価格性能比に 優れたマイクロサーバが入手可能になったことから現在は SheevaPlug(Kirkwood 1.2GHz) 3.2 加工システム構成 を用いて実装している 講義室のマイク音声を収録するため 床下に音声ケーブルを設置して講義室前方にある音 収録した AVCHD 素材の自動加工を行うため Linux サーバ,Mac サーバを用いて加工シ 声アンプのモニタ出力を講義室後方まで延長し カメラのマイク入力端子に接続している ステムを構築した 加工システムは仮想カメラワークビデオ生成サーバと配信用ビデオレン ただし マイク入力はカメラ側で信号の増幅が行われるため モニタ出力を直接マイク入力 ダリングサーバから構成される (図 1) 今回用いたサーバのスペックを表 1, ビデオの加工 端子に接続すると入力信号レベルが過大となり音割れが発生する そのため 途中で音声ミ 工程を図 4 に示す このシステム構成では 4 時間ごとに 90 分の講義ビデオ 1 本の加工を終 キサーを経由し音声レベルの調整を行っている えることができる 仮想カメラワークビデオ生成サーバ AVCHD カメラから撮影データを自動的に取り出すには カメラと小型サーバ間の USB 接続を確立するためにカメラ側の USB 接続用ボタンを押す必要がある この操作を自動化 Xeon 3.6GHz の高速な CPU を搭載しているが CPU 処理による AVCHD 素材のデコー するため カメラ側面にある USB 接続ボタンを押下するための小型アクチュエータを作成 ド 変換には大量の計算時間がかかり 90 分の AVCHD 素材を MPEG-2 形式に変換するだ しカメラに取り付けている (図 3) 通電加熱によって収縮する形状記憶合金製ワイヤー 1 を けで約 3 時間要していた6) そこで H.264 形式対応のハードウェアコーデック (SpursEngine) アクチュエータに用いることで 簡素かつ安価な駆動機構を実現することができた ボードを追加し この変換処理を 60 分に短縮することに成功した なお SpursEngine を 本システムで自動収録を行うには AVCHD カメラが LANC 端子 外部音声入力端子 利用するには AVCHD 素材をハードウェアコーデック用のデータ形式 (SPES 形式) に変換 USB ポート USB 接続ボタンを備えている必要があり SONY 製ハンディカムの上位機種 する必要があるが 変換途中のデータをディスクに出力すると入出力処理のために変換速度 が適合する 実際に自動撮影 キャプチャが問題なく行えることを SONY 製ハンディカム が低下する そこで 中間データを出力しないストリーム処理として実装している 3 機種 (HDR-SR12,HDR-XR500V,HDR-CX550V) で確認ずみである ただしカメラの機 また メーカー提供 SDK に付属のデバイスドライバでは Linux カーネル までにし 種によって USB 接続ボタンの位置が異なるため 各機種に合わせてアクチュエータを調整 か対応していないが 簡単な修正で Linux カーネル 以降に対応できることが分かっ する必要がある たためドライバの修正を行った上でシステムを構築している 2 2 修正後のドライバは にて配布 1 トキ コーポレーション製バイオメタル ファイバーを使用 3 c 2010 Information Processing Society of Japan
4 情報処理学会研究報告 㘓 ᙳ䝇䜿䝆䝳䞊䝹㓄ಙ 䝣䝹䝝䜲䝡䝆䝵䞁 ᙳ AVCHD 䜻䝱䝥䝏䝱 15ศ ௬ 䜹䝯䝷䝽䞊䜽䝡䝕䜸 ᡂ AVCHD MPEG2ኚ 1920x1080,29.97fps 60ศ (200ศ) MPEG2䝣䝺䞊䝮ษ䜚ฟ䛧 120ศ ᕪศ䝣䝺䞊䝮ィ 㓄ಙ 䝡䝕䜸 ᡂ MPEG2 䜰䝑䝥䝻䞊䝗 4ศ 㡢ኌ䝕䞊䝍ຍᕤ (䝜䜲䝈㝖ཤ䚸㡢㔞ㄪ ) 6ศ ὀ 䝌䞊䞁 ฟ 䜹䝯䝷ᗙᶆィ 10ศ 㓄ಙ H.264䝺䞁䝎䝸䞁䜾 105ศ 720x480,29.97fps MPEG2䝺䞁䝎䝸䞁䜾 720x480,29.97fps 50ศ ()ෆ䛾 Ꮠ䛿䝝䞊䝗䜴䜵䜰䝁䞊 䝕䝑䜽(SpursEngine)ᮍ 䛾ᡤせ 㛫 AVCHD 䜰䝑䝥䝻䞊䝗 20ศ AVCHD䜹䝯䝷& 䜻䝱䝥䝏䝱ᶵᵓ 図 4 講義ビデオの収録から配信までの工程 (90 分収録の場合) Fig. 4 The workflow from recording to streaming in the case of 90-minute recording እ㒊ᅇ 䞉㟁 ᑠᆺ䝃䞊䝞(SheevaPlug)& 䜻䝱䝥䝏䝱 HDD 㡢ኌ䝭䜻䝃䞊 図 5 自動収録システム設置状況 Fig. 5 The deployed auto-recoding unit in a lecture room 配信用ビデオレンダリングサーバ 生成された仮想カメラワークビデオを MPEG-2 形式からストリーム配信可能な H.264 ビ デオに変換するため ストリーム配信用ビデオ生成サーバを Mac Mini を用いて構築した 配置ではカメラとサーバ間の USB 接続は 5m のリピータケーブル 1 本で十分であった カ H.264 ビデオのレンダリングには QuickTime Pro を用いている QuickTime 自身は自動 メラ制御回路についてはカメラの横に小型の機材棚 (幅 30cm 奥行き 15cm) を設け ケー レンダリング機能を備えていないが コマンドラインで QuickTime の機能を呼び出すこと ブル収納用 BOX の中に電源アダプタ等とともに収納している 最終的に床下からカメラに のできる QT TOOLS( tools/) をシェルスクリプトから制御する 向かって伸びているケーブルは電源 音声 USB ケーブルの 3 本だけとなった 3.4 システム導入コスト ことで自動レンダリングを実現している なお Linux でも ffmpeg と mp4creator を組み合わせることで ストリーム配信可能な この節では 収録システム 加工システムの導入コストの内訳を示し 図 1 に示した講義 H.264 ビデオの生成は可能である 今回 Mac Mini を用いたのは 価格性能比がよく本体が ビデオ自動撮影加工システムを構築するのにかかる費用が約 40 万円であることを述べる 小型で設置が容易なこと マルチスレッドによる高速なエンコードが可能であること 正規 収録システム導入コスト にライセンスされた H.264 エンコーダが安価に利用可能であること などが理由である 開発した収録システムを著者の所属する総合情報基盤センターのパソコン演習室に設置 3.3 収録システム物理配置 した この時に収録システムの導入にかかったコストの内訳を表 2 に示す 最もコストの高 本収録システムでは小型サーバと撮影カメラ間の信号のやりとりは USB のみを用いて行 い部材は撮影用カメラ本体であるが その他はいずれも数千円から 1 万円程度と安価であ う USB 信号は NTSC 信号のように同軸ケーブルを用いて長距離伝送を行うことはできな る 撮影カメラの壁面設置に必要な部材はいずれもホームセンターや通信販売で入手可能な いが USB リピータケーブルを多段接続することで最大 20m まで伝送可能であり サーバ ものであり 特注品は用いていない カメラ取り付け台と機材棚 ケーブルモールの壁面取 とカメラを床下と天井に離して設置するには十分である り付けは業者に依頼したが 工賃は 2 万円と安価であった 結果として 約 18 万円の費用 で収録システム一式を導入することができた 今回は設置ならびに調整 メンテナンスのしやすさを考慮し 小型サーバ 音声ミキサー ただし収録システムの設置にかかるコストは設置環境によって異なるため 上に示した費 は床下設置 撮影カメラについては天井取り付けではなく壁面取り付けとした (図 5) この 4 c 2010 Information Processing Society of Japan
5 2 Table 2 The detailed cost of an auto-recording unit AVCHD HDR-SR12 87,000 20,000 SheevaPlug 12,000 LANC Control-L USB Cable 12,000 USB HDD WesterDegital MyPassport Essential 11,200 AT-PMX5P 8,500 A/V LANC Adapter for Sony Camcorder 5,000 RCA (20m) 4,300 USB 4 USB U2H-TAP1410BBK (2 ) 4,000 4,000 Blue Lounge 3,000 corega CG-SW05TXR 2,600 L AL-S013 2,100 2,100 1,600 PML-4J 1, , PC DELL Dell Precision T Mac Mini ( ) 3 2 Table 3 3 Summary of the recorded lectures PC ( 4 ) 5 c 2010 Information Processing Society of Japan
6 情報処理学会研究報告 図 6 講義収録の様子 (左 自動収録, 右 手動収録) Fig. 6 Sample images from a real lecture(left:auto recording, right:manual recording) 図 8 オートフォーカスが合っていない例 Fig. 8 Under some lighting condition, the camcorder becomes out of focus. 図 7 収録映像からトリミングしたプロジェクター画像 (左 自動収録, 右 手動収録) Fig. 7 Cropped images from a recorded lecture(left:auto recording, right:manual recording) が完了する計算になる 現在は MPEG2 動画からフレームを切り出す処理に最も時間がか 図 9 黒板横に鏡が備え付けられている講義室の例 Fig. 9 A lecture room equipped with a mirror that affected our virtual camerawork かっており この部分の実装を改良することを検討している 現在利用している仮想カメラワークでは カメラの視野内で最も変化のあった領域とプロ ジェクタスクリーンの変化を注目箇所として検出し 注目箇所を追跡するカメラワークを計 4.3 自動収録システムの運用について 算するという方法を用いている ほとんどの講義はこの手法で問題なく講師および講義スラ 今回の運用期間を通じて撮影機材の不具合は起きず 自動キャプチャ用のアクチュエータ イドを抽出したビデオを生成できたが 図 9 のように黒板横に鏡が設置されている講義室 も問題なく動作した ただし 今回利用した小型サーバ (SheevaPlug) では USB HDD に では意図しないカメラワークが生成された 鏡に映った学生の動きが検出されてしまうた 対して数日間アクセスをしないままでいると HDD へのアクセスができなくなるという不 め カメラが講師をうまく捕らえられないためである このようなケースでは動き検出を行 具合が事前に確認されたため 一定時間ごとにログを USB HDD に書き込むという対策を わないマスク領域を指定する必要があり 手作業での対応が必要となる 行っている 収録音声は講師によって発話時の音量に違いがあるだけでなく 無発話時のノイズ サーバを床下に設置して常時運用する場合 温度環境が動作保証範囲を越えないかが心 が 耳 障 り で あ り そ の ま ま で は ビ デ オ の 視 聴 に 支 障 が あった そ こ で 音 声 コ ー デック 配である そこで USB 温湿度計を小型サーバ表面に設置し 温度監視を行うようにしてい Speex( を用いてノイズ除去と音量調整を行うようにしている る 2010 年 1 月から 3 月にかけての測定結果では平常時の温度は 40 度前後であり問題は 6 c 2010 Information Processing Society of Japan
7 10 2 ( ) Fig. 10 Auto tagging through detection of 2-dimensional barcodes AVCHD (UNIX ) libmtx 5. 1 GPS 5.1 AVCHD 800GB ( 3 ) HDD 2TB SATA 12,000 (GB 5.86 ) HDD 5.2 Opencast Matterhorn Opencast Matterhorn Web Matterhorn Matterhorn ffmpeg Matterhorn 5.3 ( ) AXIS Q1755 H.264 VLC( H.264 Q1755 ( 11) 7 c 2010 Information Processing Society of Japan
8 6. 11 ( : HDR-SR12, : Q1755) Fig. 11 Image comparison between handycam HDR-SR12(left) and network camera Q1755(right) Q AVCHD GPU CUDA GPUCV : ) MIYAGAWA, S.: 1.Open Course Ware : How It Started and Where It is Going(<Special Feature>Collaboration in Spreading e-learning), Journal of Information Processing Society of Japan, Vol.49, No.9, pp ( ). 2) Abelson, H.: The creation of OpenCourseWare at MIT, Journal of Science Education and Technology, Vol.17, No.2, pp (2008). 3) MIYATA, H.: Development and Trial of Web-based Electronic Teaching Portfolios for Pre-service Teachers, Japan journal of educational technology, Vol.27, pp ( ). 4) Miyata, H.: Development of a Classroom Teaching Improvement Support System Using a Web-Based Teaching Portfolio with Video-On-Demand, Advanced Technology for Learning, Vol.2, No.2, pp (2005). 5) Yokoi, T. and Fujiyoshi, H.: Virtual camerawork for generating lecture video from high resolution images, Multimedia and Expo, ICME IEEE International Conference on, p.4 pp. (2005). 6) HDD 11 CMS Vol.2009-CMS-11, pp (2009). 7) Nagai, T.: Automated lecture recording system with AVCHD camcorder and microserver, Proceedings of the ACM SIGUCCS fall conference on User services conference, St. Louis, Missouri, USA, ACM, pp (2009). 8) Nagai, T.: Simple lecture recording with HDV camera and virtual camerawork, Proceedings of the 8th International Conference on Applications and Principles of Information Science, Univesity of the Ryukyus,Okinawa, JAPAN, pp (2009). 8 c 2010 Information Processing Society of Japan
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1 1 Journal of Multimedia Aided Education Research, 2004, No. 1, 45 58 e-learning e-learning e-learning Video On Demand e-learning e-learning e-learning e-learning 2004 e-learning e-learning OLU SCS 2
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1 Fig. 1 Extraction of motion,.,,, 4,,, 3., 1, 2. 2.,. CHLAC,. 2.1,. (256 ).,., CHLAC. CHLAC, HLAC. 2.3 (HLAC ) r,.,. HLAC. N. 2 HLAC Fig. 2
CHLAC 1 2 3 3,. (CHLAC), 1).,.,, CHLAC,.,. Suspicious Behavior Detection based on CHLAC Method Hideaki Imanishi, 1 Toyohiro Hayashi, 2 Shuichi Enokida 3 and Toshiaki Ejima 3 We have proposed a method for
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1,a) 2,b) 4,c) 3,d) 4,e) Web A Review Supporting System for Whiteboard Logging Movies Based on Notes Timeline Taniguchi Yoshihide 1,a) Horiguchi Satoshi 2,b) Inoue Akifumi 4,c) Igaki Hiroshi 3,d) Hoshi
2). 3) 4) 1.2 NICTNICT DCRA Dihedral Corner Reflector micro-arraysdcra DCRA DCRA DCRA 3D DCRA PC USB PC PC ON / OFF Velleman K8055 K8055 K8055
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2. CABAC CABAC CABAC 1 1 CABAC Figure 1 Overview of CABAC 2 DCT 2 0/ /1 CABAC [3] 3. 2 値化部 コンテキスト計算部 2 値算術符号化部 CABAC CABAC
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Stand-Alone Digital Video Recorder Advanced MPEG-4 DVR 16 Channel Models クライアントソフト 再インストールマニュアル くまざわ書店専用 日本語版 1 V1.07-n307 This document contains preliminary information and subject to change without notice.
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センサーライト型カメラ LC002 取扱説明書 ご使用前に 正しくご使用いただくために この取扱説明書を必ずお読みください 必要に応じてダウンロードをして保管下さい 最終更新 :2016 年 2 月 5 日 - 1 -
センサーライト型カメラ LC002 取扱説明書 ご使用前に 正しくご使用いただくために この取扱説明書を必ずお読みください 必要に応じてダウンロードをして保管下さい 最終更新 :2016 年 2 月 5 日 - 1 - 目次 1: スペック... - 3-2: 付属品を確かめる... - 4-3: 時間設定 接続方法... - 4 - ... - 4 -
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,a) 2,b) 20 22 ICT D Practice and Evaluation of the Class in Automatic Measurements and Controls via Computer Programs to Use Information Devices Takaki Kaoru,a) Murofushi Haruki 2,b) Abstract: Ministry
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コピー ～ 7-教育科学-中村.TXT
NAOSITE: Nagasaki University's Ac Title 長 崎 大 学 教 育 学 部 授 業 アーカイブシステムの 概 要 とその 運 用 Author(s) 中 村, 千 秋 ; 大 谷, 晶 久 ; 寺 側, 喜 國 ; 藤 木, 卓 ; 山 路, Citation 長 崎 大 学 教 育 学 部 紀 要, 1, pp.77-86; 2015 Issue Date 2015-03-01
2797 4 5 6 7 2. 2.1 COM COM 4) 5) COM COM 3 4) 5) 2 2.2 COM COM 6) 7) 10) COM Bonanza 6) Bonanza 6 10 20 Hearts COM 7) 10) 52 4 3 Hearts 3 2,000 4,000
Vol. 50 No. 12 2796 2806 (Dec. 2009) 1 1, 2 COM TCG COM TCG COM TCG Strategy-acquisition System for Video Trading Card Game Nobuto Fujii 1 and Haruhiro Katayose 1, 2 Behavior and strategy of computers
外国語学部 紀要３０号（横書）／０３＿菊地俊一
Information Technology: IT e-learning e-japan e-japan e-japan IT IT IT IT IT IT e-japan e-japan e-japan e-japan e-japan e-japan IT e-japan e-japan e-japan e-japan IIe-Japan e-japan II e-japan IT e-japan
目次 1: スペック 2 ページ 2: 付属品を確かめる 3 ページ 3: 時間設定 接続方法 3 ページ 3-1: 時間設定の方法について 3 ページ 3-2: カメラ本体に microsd カードを装着 3 ページ 3-3: カメラ本体に付属アダプタを接続 4 ページ 4: 録画 & 録音方法と
目次 1: スペック 2 ページ 2: 付属品を確かめる 3 ページ 3: 時間設定 接続方法 3 ページ 3-1: 時間設定の方法について 3 ページ 3-2: カメラ本体に microsd カードを装着 3 ページ 3-3: カメラ本体に付属アダプタを接続 4 ページ 4: 録画 & 録音方法と LED 点灯方法 4 ページ 4-1: 録画 & 録音と LED ライトについて 4 ページ 4-2:
1 Kinect for Windows M = [X Y Z] T M = [X Y Z ] T f (u,v) w 3.2 [11] [7] u = f X +u Z 0 δ u (X,Y,Z ) (5) v = f Y Z +v 0 δ v (X,Y,Z ) (6) w = Z +
![1 Kinect for Windows M = [X Y Z] T M = [X Y Z ] T f (u,v) w 3.2 [11] [7] u = f X +u Z 0 δ u (X,Y,Z ) (5) v = f Y Z +v 0 δ v (X,Y,Z ) (6) w = Z +](/thumbs/81/83701592.jpg "1 Kinect for Windows M = [X Y Z] T M = [X Y Z ] T f (u,v) w 3.2 [11] [7] u = f X +u Z 0 δ u (X,Y,Z ) (5) v = f Y Z +v 0 δ v (X,Y,Z ) (6) w = Z +")
3 3D 1,a) 1 1 Kinect (X, Y) 3D 3D 1. 2010 Microsoft Kinect for Windows SDK( (Kinect) SDK ) 3D [1], [2] [3] [4] [5] [10] 30fps [10] 3 Kinect 3 Kinect Kinect for Windows SDK 3 Microsoft 3 Kinect for Windows
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149 (Newell [5]) Newell [5], [1], [1], [11] Li,Ryu, and Song [2], [11] Li,Ryu, and Song [2], [1] 1) 2) ( ) ( ) 3) T : 2 a : 3 a 1 :
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Transactions of the Operations Research Society of Japan Vol. 58, 215, pp. 148 165 c ( 215 1 2 ; 215 9 3 ) 1) 2) :,,,,, 1. [9] 3 12 Darroch,Newell, and Morris [1] Mcneil [3] Miller [4] Newell [5, 6], [1]