2017 Fiscal Year Annual Research Report
An Effective Active Learning Systems for MOOCs Based on Information Hiding Techniques for Video Data
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15K01109
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| Research Institution | Tokyo National College of Technology |
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Principal Investigator |
小嶋 徹也 東京工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (20293136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土居 信数 東京工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (80547836)
田中 晶 東京工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (20578132)
市川 裕子 東京工業高等専門学校, 一般教育科, 教授 (10290719)
松元 隆博 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (10304495)
秋山 寛子 長野工業高等専門学校, 電子情報工学科, 助教 (20756530)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 教材システム / 電子透かし / スペクトラム拡散系列 / MOOCs / 能動学習 / 画像特徴量 / 反転授業 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き，ビデオ信号に導入する電子透かし方式の性能検証および改良を行なった。具体的には，前年度開発した画像特徴量に基づく動画電子透かし方式において，動画の各フレームに同じ情報を埋め込み，複数フレームから多数決によって埋め込み情報を特定する方法を実装し，性能を検証した。この結果，多くの動画像において，正確に埋め込まれた情報を抽出できることが示された。また，反転授業形式の能動学習用教材として，教員が電子透かしを含んだ画像を公開したり，学習者が動画を閲覧したりできるようなプラットフォームをウェブ形式で開発した。このシステムでは，教員側では本研究で開発した方法で電子透かしを埋め込んだ動画教材をアップロードすることができる。学習者は，個別のIDとパスワードでログインした後，公開された教材を閲覧することにより，自動的に電子透かしが抽出され，閲覧の証拠として，教員側に抽出された電子透かしデータがフィードバックされる。これにより，学習者の事前学習状況が教員側で把握できるように設計されている。
開発した学習システムを平成29年度中に実際の授業に導入して効果を検証することを計画していたが，十分な検証までは至らなかった。今後，研究代表者が担当している「情報理論」「符号理論」などの授業に段階的に導入し，授業アンケート等でその学習効果を検証して，結果については論文等の形式で公表することとした。
研究機関全体を通じた成果としては，能動学習用の動画教材を作成するにあたり，性能の高い画像電子透かし方式および動画電子透かし方式を開発し，その成果を検証した。その結果，従来提案されていた方式と比較し，高速に処理することが可能で，動画像の再生品質への影響を低く抑えた上で，低い誤り率で情報が抽出可能であることが示された。また，動画教材を公開・閲覧するシステムを開発することができた。
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