淺談智能視頻直播錄播一體化管理系統(tǒng)的研究

蘇禎運(yùn)

廣東松山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東韶關(guān)，512126

0 引言

本項(xiàng)目主要研究內(nèi)容為：在傳統(tǒng)的視頻會議、視頻錄播的軟硬件基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)升級與改造，從而達(dá)到各項(xiàng)功能的有機(jī)統(tǒng)一，優(yōu)化傳統(tǒng)的視頻會議、課堂錄播、直播，達(dá)到豐富教學(xué)、會議的視頻資源、提升設(shè)備的利用效率的目的，為教師與學(xué)生參加學(xué)習(xí)與會議提供更加便利的途徑以及更加良好的使用交互體驗(yàn)。同時(shí)探討如何建立管理平臺對錄播系統(tǒng)的軟硬件和內(nèi)容進(jìn)行一體化的統(tǒng)一管理。

1 現(xiàn)有錄播系統(tǒng)現(xiàn)狀

我校現(xiàn)有一套建于2016年的錄播系統(tǒng)，由3個固定機(jī)位、2個云臺跟蹤機(jī)位、6個吊頂指向麥克風(fēng)以及相關(guān)的控制平臺、導(dǎo)播與本地存儲硬件等設(shè)備組成。這套錄播系統(tǒng)設(shè)備的使用頻率不高，使用教師較為局限，每年產(chǎn)出的錄播視頻數(shù)量較低，原因主要是以下方面：①傳統(tǒng)的錄播導(dǎo)播系統(tǒng)操作較為復(fù)雜，內(nèi)容的編輯與發(fā)布需要操作人員具備相對較高的技術(shù)水平，一般的一線專職教師不具備太多的視頻制作技術(shù)以及對錄播系統(tǒng)的操作能力；②傳統(tǒng)的視頻錄播硬件設(shè)備，其功能是相對獨(dú)立的，缺乏相應(yīng)的軟件來統(tǒng)一支撐、控制與管理，因此無法發(fā)揮更多的個性化功能，且傳統(tǒng)視頻直播、轉(zhuǎn)播與錄播、點(diǎn)播功能過于單一，使用起來體驗(yàn)不佳且不靈活；③用戶在收看課程視頻、會議時(shí)，在參與教學(xué)互動、實(shí)時(shí)考勤等方面存在體驗(yàn)不佳等情況；④在硬件設(shè)備管理方面缺乏物聯(lián)網(wǎng)與通信協(xié)議技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的支撐，不能集中管理和遠(yuǎn)程管控，導(dǎo)致管理水平不高；⑤沒有建立錄播系統(tǒng)線上預(yù)約申請使用以及視頻資源統(tǒng)一發(fā)布的平臺，設(shè)備使用與資源管理不能實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，直接導(dǎo)致設(shè)備與視頻資源的利用率不高；⑥傳統(tǒng)的校內(nèi)錄播系統(tǒng)使用直播功能時(shí)沒有相應(yīng)的考勤技術(shù)，導(dǎo)致無法統(tǒng)計(jì)考勤數(shù)據(jù)[1]。

2 智能視頻直播錄播一體化管理系統(tǒng)的建設(shè)與探索

現(xiàn)代教育技術(shù)中心作為學(xué)校所有的精品課程錄播、直播平臺以及視頻會議的主要建設(shè)者和管理者，在教學(xué)單位與學(xué)生之間具有不可或缺的連接作用，其雖然不參與課程內(nèi)容與教學(xué)方法的設(shè)計(jì)，但是錄播與直播的效果有時(shí)候也會直接影響課程視頻資源建設(shè)的效果。我校現(xiàn)有的精品錄播室主要應(yīng)用于精品課程的錄制和日常互動教學(xué)錄制，是學(xué)校特定的智慧功能教學(xué)空間，它將授課電腦信號、課件及相關(guān)音視頻資源的控制與切換管理，老師授課和師生互動場景以及課堂板書等進(jìn)行智能化的跟蹤切換錄制，從而生成優(yōu)質(zhì)精品課程資源。

（1）高校資源整合平臺的建設(shè)。在一般的高校往往會出現(xiàn)以前建設(shè)的精品課程視頻資源、現(xiàn)在錄制的視頻資源、直播的資源以及視頻會議的資源不在同一個網(wǎng)頁或者APP平臺上發(fā)布的情況，導(dǎo)致出現(xiàn)多套平臺，教師在發(fā)布資源以及學(xué)生在查找相關(guān)信息資源的時(shí)候要使用多個平臺，造成信息資源不集中、利用效率不高的情況，有時(shí)候還會導(dǎo)致視頻資源的建設(shè)效果變差以及作品產(chǎn)出的效率變低。從學(xué)生的角度而言，過多的平臺會使他們降低尋找資源以及學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)多個發(fā)布平臺也會大大增加技術(shù)人員的維護(hù)工作量，因此必須建立一個集學(xué)校當(dāng)前所有的精品課程資源、教師最新發(fā)布的課程資源以及當(dāng)前學(xué)校所有直播當(dāng)中的課程以及會議于一體并能統(tǒng)一發(fā)布的平臺，其能提供完善的資源服務(wù)管理，使得教師、學(xué)生、技術(shù)人員對自己所需資源一目了然，從而大幅度地提高資源的利用效率，同時(shí)也可以更大程度地激發(fā)教師進(jìn)行創(chuàng)作以及建設(shè)學(xué)校資源庫的熱情。平臺實(shí)現(xiàn)了對校內(nèi)所有優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻資源的管理，打通了Windows、Android、IOS三大平臺，支持PC、手機(jī)、平板三大終端，構(gòu)建了基于互聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共建共享模式，并將分散在各個教室的錄播系統(tǒng)、所有錄播資源視頻的存儲與傳輸服務(wù)進(jìn)行集中管理，同時(shí)提供符合教學(xué)設(shè)計(jì)的視頻應(yīng)用服務(wù)，包括視頻資源管理、點(diǎn)播、直播、評價(jià)等，進(jìn)一步為視頻資源智能化管理起到促進(jìn)作用。教師和學(xué)生可以通過平臺進(jìn)行資源點(diǎn)播學(xué)習(xí)、觀看校內(nèi)公開課和觀看重要會議的直播，同時(shí)也可以隨時(shí)隨地地通過各種移動終端（ios、Android、Windows）登錄平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)及互動提問、點(diǎn)評，打破了時(shí)間和空間的限制。學(xué)校教務(wù)管理部門可以開展網(wǎng)絡(luò)評課活動等。通過平臺的互動學(xué)習(xí)與點(diǎn)評功能，平臺使用者能跳過空間限制，靈活開展各種互動教學(xué)活動。且平臺的使用者無需額外安裝任何插件，通過瀏覽器或微信平臺即可觀看視頻直播，在直播過程中還可進(jìn)行類似社交軟件交流模式的在線互動，同時(shí)可以針對不同的內(nèi)容進(jìn)行提問、評論。教師可以充分利用各學(xué)科資源，采取翻轉(zhuǎn)課堂或同步課堂等新型教學(xué)模式，發(fā)揮不同學(xué)科的優(yōu)勢，通過教學(xué)互動分享各自專業(yè)的教學(xué)特色，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的互助互學(xué)，從而進(jìn)一步促進(jìn)了校內(nèi)教育資源的均衡[2]。

（2）利用一體化平臺完善管理制度。在傳統(tǒng)的錄播設(shè)備以及場地的使用管理方面，很多學(xué)校還是采用書面申請或者校內(nèi)OA平臺申請、向管理員直接借用場地與設(shè)備等多種審批管理模式，這種跨平臺審批若不能及時(shí)同步錄播設(shè)備及場地的使用情況，容易導(dǎo)致管理混亂。從設(shè)備管理效率方面來看，采用書面申請的方式會降低流程審批效率，而且需要使用者親自去走審批與簽字流程，同時(shí)還會造成設(shè)備管理部門有大量的紙質(zhì)文檔需要留存。如果將場地與設(shè)備的使用申請也集成到一體化平臺當(dāng)中來，教師申請?jiān)O(shè)備使用與技術(shù)支持都可在資源管理平臺上完成，而且在管理平臺中加入設(shè)備與場地當(dāng)前以及未來的占用情況，使得設(shè)備申請者以及設(shè)備管理者對數(shù)據(jù)一目了然，那將會大大提升效率，同時(shí)也會形成良好的設(shè)備管理制度，結(jié)合完善的錄播預(yù)約與免預(yù)約使用機(jī)制，老師“一鍵式”“傻瓜式”就可以開啟課堂錄制與導(dǎo)播，且使用錄播設(shè)備的高清拍攝、專業(yè)音質(zhì)采集與內(nèi)容處理，實(shí)現(xiàn)錄播應(yīng)用常態(tài)化，快速有效地建設(shè)視頻資源。

（3）一體化管理平臺接入物聯(lián)系統(tǒng)。信息化教學(xué)設(shè)備物聯(lián)化管控已經(jīng)是當(dāng)前的流行趨勢，通過對現(xiàn)有的錄播設(shè)備加入物聯(lián)管控模塊，輕松實(shí)現(xiàn)對錄播場地所有設(shè)備的管理，且可通過遠(yuǎn)程管理對設(shè)備進(jìn)行操控。在一些簡單的錄播與直播場景中，技術(shù)人員甚至不需要親自到達(dá)場地即可協(xié)助教師進(jìn)行視頻的錄制與發(fā)布，同時(shí)利用物聯(lián)功能還能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的資產(chǎn)盤點(diǎn)、防火、防盜管理。通過建設(shè)錄播系統(tǒng)所需的物聯(lián)網(wǎng)硬件和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐，每套錄播系統(tǒng)的硬件和軟件模塊均可獨(dú)立訪問與控制，錄播系統(tǒng)之間的運(yùn)作相互獨(dú)立、互不沖突。每間錄播教室錄制的教學(xué)視頻資源保存在對應(yīng)錄播主機(jī)的內(nèi)置存儲空間中，同時(shí)也給管理員提供遠(yuǎn)程管理與查看的權(quán)限，讓設(shè)備管理員可遠(yuǎn)程單獨(dú)對每間錄播教室進(jìn)行電源控制、遠(yuǎn)程導(dǎo)播、登錄權(quán)限等管理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管控，處理預(yù)約工單業(yè)務(wù)與設(shè)備故障狀態(tài)及警報(bào)等服務(wù)[3]。

（4）將常用的視頻會議平臺與錄播設(shè)備聯(lián)動整合，提升設(shè)備的使用率。傳統(tǒng)的錄播系統(tǒng)僅僅承擔(dān)著普通的視頻錄制，但是在疫情肆虐的情況下，線上會議教學(xué)越來越受到歡迎。常規(guī)的視頻會議一般使用的音視頻信號采集設(shè)備都比較差，無法實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的信號采集，例如，傳統(tǒng)的視頻會議硬件系統(tǒng)通常只有一個簡單的視頻或者音頻采集設(shè)備，會出現(xiàn)視頻、音頻機(jī)位數(shù)量較少的情況，從而導(dǎo)致畫面和聲音采集單一，無法使視頻會議畫面和聲音更加豐富。但如果將具有專業(yè)功能的錄播設(shè)備融入視頻會議當(dāng)中去，那么無論是老師還是學(xué)生，在使用體驗(yàn)上都會得到很大程度的提升。比如使用錄播室的多機(jī)位攝像頭以及各種高質(zhì)量的吊裝麥克風(fēng)，還有錄播系統(tǒng)的矩陣設(shè)備，可以輕松實(shí)現(xiàn)多角度、高質(zhì)量的音視頻信號采集，同時(shí)可以使用錄播攝像頭的云臺以及自動跟蹤系統(tǒng)，對視頻會議的主持人或者演講者進(jìn)行實(shí)時(shí)的動態(tài)跟蹤拍攝，從而提升視頻會議的體驗(yàn)效果。建立統(tǒng)一的錄播與會議信息發(fā)布與管理平臺，同時(shí)提供更加人性化和簡易的操作體驗(yàn)，讓老師從傳統(tǒng)視頻會議模式的繁瑣操作中解脫出來，例如使用錄播室的設(shè)備免去了每次設(shè)備拆裝與回收管理的煩惱，同時(shí)也可以減少因?yàn)樵O(shè)備拆裝導(dǎo)致的損壞與丟失[4]。

（5）在一體化管理平臺中加入數(shù)據(jù)分析功能。傳統(tǒng)的錄播資源發(fā)布平臺一般只承擔(dān)視頻資源的發(fā)布功能，往往沒有數(shù)據(jù)分析功能，如果一體化管理平臺加入對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)分析功能，則可以分析出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、學(xué)生感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過這些數(shù)據(jù)可以使建設(shè)資源的老師更加有針對性地建設(shè)視頻資源，同時(shí)還可以對學(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)的視頻資源推送。系統(tǒng)后續(xù)可以增加人工智能及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)時(shí)洞察教學(xué)場景變化，實(shí)現(xiàn)對錄播資源使用人員行為基本動作和組合動作的識別，并自動生成報(bào)告。例如：對點(diǎn)播次數(shù)、資源觀看進(jìn)度、互動提問數(shù)量、訪問人數(shù)、使用率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析等，對錄播資源和會議進(jìn)行分析，以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)與觀看狀態(tài)。運(yùn)用錄播系統(tǒng)的資源分類及管理功能，按照授課邏輯自動完成對老師行為、學(xué)生行為、電腦畫面的分析與統(tǒng)計(jì)，同時(shí)自動生成各類原始數(shù)據(jù)的曲線圖、餅圖等，例如課堂講授所占課程時(shí)間比例、教師板書與PPT占用比例，方便后續(xù)教師參照上述客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向自我對比、縱向跟其他教師交流學(xué)習(xí)，為后期教研提供有力素材。通過大數(shù)據(jù)個性化精準(zhǔn)分析，在人工智能時(shí)代下的錄播技術(shù)還擁有無限可能，未來其將會是學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的動力，是學(xué)校個性化教學(xué)的助力，并將與智慧教室技術(shù)融合[5]。

（6）集成先進(jìn)的考勤技術(shù)。目前市面上有各種各樣的考勤系統(tǒng)與技術(shù)，通過應(yīng)用各種技術(shù)來完成考勤，比如指紋系統(tǒng)、刷卡系統(tǒng)以及傳統(tǒng)的射頻卡系統(tǒng)，但是這些技術(shù)在錄播系統(tǒng)里面都不適合使用，首先，這幾種技術(shù)的考勤效率比較低下，無法滿足大量人員進(jìn)行快速考勤；其次，如果要提高考勤速度，那就必須額外加裝大量的考勤硬件設(shè)備，這樣將會占用大量的場地空間，造成資源上的浪費(fèi)。所以必須在統(tǒng)一管理平臺中加入更加先進(jìn)的考勤技術(shù)，例如人臉識別系統(tǒng)，通過使用人臉識別系統(tǒng)可以做到快速地對人員進(jìn)行考勤，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)課程或者會議中的實(shí)時(shí)考勤[6]。從另一方面來說，基于圖像識別的人臉識別考勤更加適合在錄播室使用，因?yàn)殇洸ナ冶旧砭徒ㄔO(shè)有多個角度的攝像頭，可以充分利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)上的升級革新，這樣可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的資源復(fù)用，從而不需要額外購買與安裝攝像頭，這樣可以達(dá)到資源節(jié)約的目的，而且多機(jī)位的人臉識別考勤可以大幅度提升考勤的效率，可以在最短的時(shí)間內(nèi)完成考勤。使用人臉識別系統(tǒng)還有另外一個優(yōu)勢，那就是在現(xiàn)在疫情肆虐的情況下，通過無接觸的考勤技術(shù)可以有效地降低人員之間的間接性接觸，降低傳染病的傳播風(fēng)險(xiǎn)。除此之外還可以增加實(shí)時(shí)的地理位置簽到、防掛機(jī)檢測技術(shù)，對正在平臺上學(xué)習(xí)以及參加視頻會議的師生進(jìn)行實(shí)時(shí)考勤，這樣可以最大程度地避免個別學(xué)生或者參會人員在完成人臉識別考勤之后中途離場，同時(shí)將數(shù)據(jù)收集最終形成用戶數(shù)據(jù)畫像，方便老師以及管理員對具體的學(xué)生還有參會人員進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。

（7）集成語音轉(zhuǎn)換文字功能。在傳統(tǒng)的錄播系統(tǒng)中，加入主流的語音文字轉(zhuǎn)換功能，可以實(shí)現(xiàn)視頻的實(shí)時(shí)字幕添加，并可在會后將音頻轉(zhuǎn)換為文字文檔，這樣可以方便教師或者視頻會議的會務(wù)人員在課后或者會后進(jìn)行資料整理，特別是在會議紀(jì)要制作方面有很大的用處，可以大幅度減輕會議紀(jì)要人員的工作量，同時(shí)也可以讓會議記錄過程更加準(zhǔn)確與清晰。

（8）集成在線督導(dǎo)、線上教學(xué)研究、跨校區(qū)互動教學(xué)等先進(jìn)功能。在對錄播系統(tǒng)與視頻會議系統(tǒng)相結(jié)合的研究中，還可以得到另外的啟發(fā)，例如把學(xué)校日常的教學(xué)督導(dǎo)集成到平臺當(dāng)中，可以改變傳統(tǒng)的巡課方式，教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督部門可以輕松地在系統(tǒng)上進(jìn)行巡課，并且可以實(shí)時(shí)對課程提出督導(dǎo)意見，建立多維度質(zhì)量評價(jià)量表，便于教師全面發(fā)展從而改善課堂的教學(xué)質(zhì)量。另外可以在系統(tǒng)里面打通跨校區(qū)互動教學(xué)與教學(xué)研究功能，使得授課老師與學(xué)生可以進(jìn)行沉浸式的授課與學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3 結(jié)語

智能視頻直播錄播一體化管理系統(tǒng)最終目的是對資源進(jìn)行整合，集成更多的主流常用功能，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、更具使用效率，用戶體驗(yàn)更佳，管理更加科學(xué)化，節(jié)省人工管理時(shí)間成本、簡化教師申請使用錄播系統(tǒng)的步驟，吸引教師使用智能視頻直播錄播一體化管理系統(tǒng)創(chuàng)造出更多教學(xué)資源，達(dá)到提升現(xiàn)代教學(xué)信息技術(shù)與教學(xué)方法的目的。但是建設(shè)必須從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有的軟硬件資源和網(wǎng)絡(luò)條件，在滿足現(xiàn)有需求的同時(shí)，能夠保證隨著信息化技術(shù)和硬件參數(shù)的發(fā)展，支持平滑升級和擴(kuò)容，將資源價(jià)值最大化。并能根據(jù)后續(xù)需求的變化和業(yè)務(wù)的發(fā)展，靈活支持各種業(yè)務(wù)的對接和功能開放，滿足未來教學(xué)的需求。