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后疫情時期遠程視訊交互平臺的構建及應用

來源:中國現代教育裝備        編輯:lsy631994092    2021-11-16 09:54:54     加入收藏

后疫情時期,高校各項業務工作的有序開展面臨新的挑戰。線上業務以及線上線下混合業務的開展,對現有的業務系統和平臺提出新的要求。遠程視訊交互平臺以視頻...

  后疫情時期,高校各項業務工作的有序開展面臨新的挑戰。線上業務以及線上線下混合業務的開展,對現有的業務系統和平臺提出新的要求。遠程視訊交互平臺以視頻會議技術為基礎,整合工作流系統,融合直播點播等流媒體技術,結合語音識別、視頻分析等人工智能技術,能夠為高校的教學和科研工作提供個性化的支撐和服務。

  關鍵詞

  后疫情時期;遠程視訊交互平臺;構建;應用

  2020年初,由于新型冠狀病毒肺炎疫情(簡稱疫情)的影響,國內許多業務交流工作轉為線上開展,騰訊會議、ZOOM等會議直播平臺得到廣泛應用并為社會公眾認可。但是,針對高等學校的應用需求,這些疫情期間免費使用的平臺還存在一定的局限性,主要體現在以下幾個方面:

  一是缺乏身份認證審核機制,任何人員均可參加會議活動。二是缺乏活動主題審核機制,無論任何主題的活動,只要申請就可獲批。三是無活動進程統一管理(記錄、留存、檢索、回放等)功能,只能提供單個活動過程的實時音視頻。四是無內容監控機制,學校無法監控活動過程中的言論和視頻。五是交互功能不足,除了音視頻的多方交流外,一般只有屏幕共享、白板等基本交互方式。六是無法提供本地化的個性服務,無法與校內各相關系統、平臺進行深度對接,無法實現數據交換。

  后疫情時期,高校既要持續做好疫情防控的常態化工作,又要保障教學、科研等相關工作正常有序開展。在此背景下,建設一套遠程視訊交互平臺,實現本地部署,提供個性化服務,滿足校內線上研討、會議和教學的使用需求,成為許多高校的當務之急。

  

  構建原則

  遠程視訊交互平臺的構建遵循通用性、適用性、可擴展性與先進性相結合的原則,支持AI語言、視頻等最新的信息技術。為后疫情時期高校的教學、科研、管理、服務提供便捷、靈活的保障支撐。

  通用性指平臺建成后,完全開放給全校教師、學生、管理服務人員使用。

  適用性指平臺具有身份認證、記錄留存、查詢回放、互動交流、直播推送、內容監控、數據分析等適合學校教學及管理個性化需求的應用功能。

  可擴展性指平臺能夠根據使用需求的變化,后期可以調整和增加相應的互動交互等功能模塊,實現與智慧校園、人力資源管理系統、教務系統、智慧教學空間、資源融合中心平臺等相關系統和平臺的無縫對接。

  先進性指平臺采用語音識別等最新的信息技術實現多種功能。

  

  系統架構

  遠程視訊交互平臺是一個以當前主流視頻會議核心技術為基礎,整合工作流、點播直播、視頻會議、語音識別、視頻分析等技術,具有高度個性化特征的定制開發系統。平臺采用本地私有化部署方式,能夠依托校園網和互聯網順利開展各項業務。平臺網絡架構如圖1所示。

圖1 遠程視訊交互平臺網絡架構

  遠程視訊交互平臺功能規劃包括人員權限管理、會議主題管理、媒體資源管理、視訊交互管理、內容監控管理和相關系統對接等,如圖2所示。為了滿足全校師生和管理服務人員的使用需求,視訊交互管理需要實現200個并發的1080p會議,10000個并發的廣播互動,10個并發的AI語言分析,500小時視頻AI內容過濾。

圖2 遠程視訊交互平臺功能

 

  遠程視訊交互平臺由七大功能模塊組成,見表1。

表1 遠程視訊交互平臺功能模塊

模塊 功能實現
管理模塊 賬號管理、權限管理
認證審核模塊 人員身份識別驗證、活動申請、活動審核
互動模塊 音視頻互動、基于活動內容的交互
記錄存儲模塊 活動申請存儲檢索、音視頻存儲檢索、發言稿存儲檢索
內容監控模塊 敏感詞語監控(事中監控)、輿情監控(事后監控)、預警、報警、活動終止
直播點播模塊 活動實況直播、活動內容點播
數據分析展示模塊 人員信息記錄展示、活動主題展示、交互行為記錄展示

  各項功能實現描述如下:

  第一,賬號管理。支持用戶類型區分,如教師、學生、管理服務人員、監察人員、參會人員、等待人員等?;拘畔⒕S護包括賬號信息、實名信息和校內的組織機構信息等。

  第二,權限管理。支持管理員權限的區別設置,可定義授權管理員擁有不同功能模塊的相應權限。

  第三,人員身份識別驗證。通過學校統一身份認證系統識別、認證活動參與人員的身份,授權人員參與活動許可。

  第四,活動申請?;顒由暾埲司€上申請舉行活動。

  第五,活動審核。審批部門根據活動的申請情況,線上審批各項活動。

  第六,音視頻互動?;顒舆M行中實現多方的音視頻呈現與交流。實現大規模場景應用,最高可實現萬人互動,實現舉手、點名、等候、敲門、禁音等會議控制。支持將活動視頻分享到騰訊會議、ZOOM等第三方視頻會議中,支持和華為、寶利通等硬件視頻會議的音視頻互通。能夠支撐和實現一對一音視頻私聊、多人音視頻會議、大規模音頻文字互動會議、多人視頻互動廣播會議、多人音視頻監控等應用場景。

  第七,基于活動內容的交互?;顒舆^程中實現共享屏幕、白板、彈幕、文字聊天、點贊、PPT、舉手、發言等多種基于活動內容的交互。

  第八,活動申請存儲檢索。將活動申請人線上提交的申請進行歸檔,實現基于活動日期、主題、申請人的查詢檢索。

  第九,音視頻存儲檢索。將活動過程的音視頻錄像文件進行存儲,實現基于活動日期、主題、申請人和參與人員的查詢檢索。

  第十,發言稿存儲檢索。將活動過程中通過語音識別轉寫的發言人發言稿文檔進行存儲,實現基于活動日期、主題、發言人的查詢檢索。

  第十一,敏感詞語監控(事中監控)。對活動過程中產生的敏感詞語進行即時提取和監控。

  第十二,輿情監控(事后監控)。與學校輿情監控平臺實現數據對接,提供事后的監控和反饋。

  第十三,內容監管機制。根據活動過程中平臺監測到敏感詞的嚴重程度,以后臺預先設定的閾值,分別對活動進行預警、報警、活動終止處理。同時,將信息發送給學校相關主管部門(保衛處、宣傳部、紀委等)。

  第十四,活動實況直播、活動內容點播??梢灾鲃油扑鸵粢曨l流到第三方直播平臺,實現全網直播、點播。

  第十五,人員信息記錄展示。人員進入活動的時點、退出活動的時點、參與活動的時長等信息的記錄,可通過時間、姓名、人員類別等關鍵字進行檢索,以列表和圖形方式進行展示。

  第十六,活動主題展示。記錄每次活動的主題,可通過時間、主題名等關鍵字進行檢索,以列表和圖形方式進行展示。

  第十七,交互行為記錄展示。對活動過程中的共享屏幕、白板、彈幕、文字聊天、舉手、發言等多種基于活動內容的交互行為的頻次、時長進行記錄,可通過時間、人員姓名、交互行為名等關鍵字進行檢索,以列表和圖形方式進行展示。

  遠程視訊交互平臺業務流程如圖3所示。

圖3 遠程視訊交互平臺業務流程

  

  應用場景

  遠程視訊交互平臺能夠支撐和實現一對一音視頻交互(私聊)、多人音視頻交互(小型會議、教學研討)、多人視頻互動廣播(會議、研討直播)、多人音頻與文字互動(大規模會議、互動教學)、多人音視頻監控(無交互報告、遠程監考)等典型的應用場景。

  1.一對一音視頻交互

  能夠實現點對點的音視頻雙向實時交互,實現一對一的個人私聊,適用于私人間的聊天和交流,如圖4所示。

圖4 一對一音視頻交互

  2.多人音視頻交互

  能夠實現多人間的音視頻雙向實時交互,實現多人實時交流互動,適用于小型會議和教學研討,如圖5所示。

圖5 多人音視頻交互

  3.多人視頻互動廣播

  能夠實現多人間的音視頻雙向實時交互和實時廣播,實現多人實時交流互動的直播,適用于會議直播和研討直播,如圖6所示。

圖6 多人視頻互動廣播

  4.多人音頻與文字互動

  能夠實現多人間的音頻雙向實時交互和文字交互,實現多人間的非視頻實時交流互動,適用于大規模會議和大規?;咏虒W,如圖7所示。

圖7 多人音頻與文字互動

  5.多人音視頻監控

  能夠實現一對多的音視頻限制性傳輸,實現網絡遠程大規模監控,適用于大規模無交互報告會議、講授型教學和遠程監考,如圖8所示。

圖8 多人音視頻監控

  

  特色與優勢

  遠程視訊交互平臺的構建在后疫情時期的疫情防控常態化背景下開展,充分考慮到高等學校業務工作的基本需求,具有三方面的特色和優勢。

  第一,系統實現本地私有化部署,活動行為完全可控。通過統一身份認證實現人員的可控,通過申請、審核機制實現活動的可控,通過監控管理機制實現內容的可控。

  第二,系統具有多樣且高效的強交互,滿足教學研討會議需要。音視頻雙向實時交互和活動過程中共享屏幕、白板、彈幕、文字聊天、點贊、PPT、舉手發言等多種基于活動內容的交互,契合教學、研討、會議的需求。

  第三,系統具有內容監控熔斷機制,確保網絡輿論安全?;顒訉徍?、事中監控及事后監控實現了監控行為的全覆蓋,預警、報警機制可對不良言論和行為及時予以發現并加以處置,活動終止機制直接將違法言論和行為強行終止并上報相關管理部門。完善的監控機制確保網絡活動能夠正常有序進行。

  

  結語

  后疫情時期,對各行各業的業務工作提出了新的要求。高校也在積極探索創新型的工作模式和工作方法,教學、科研等各項工作的開展也在不斷變化和調整,許多活動從線下轉移到線上,線上線下混合式的工作模式大量開展。遠程視訊交互平臺正是適應當前形勢,順應這種轉變的一種有效的信息化解決方案。

  遠程視訊交互平臺雖然是一個通用性的平臺,但是后期可以根據需要與學校各個部門的業務平臺對接,實現業務的融會貫通,促進各部門信息化工作的持續推進。

  對于行政辦公,該平臺可用于線上會議組織和管理。支持線上預約、會議過程管理、錄制留存、會議內容的整理與分發,有效提高會議的效率。也可用于線下實體會議文本資料的分發、整理與歸檔。

  對于教學工作,該平臺后期可與智慧教室的課程平臺和教學輔助工具進行對接,實現線上線下數據共享及線上資源的有效整合。也可實現線上教學和教研活動的多樣化開展,為構建線上線下相結合的混合式教學模式提供幫助。打通并融合教學的物理空間(教室)與虛擬空間(網絡學習平臺、資源平臺),構建起人人皆學、處處能學、時時可學的泛在化學習空間。

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  作者簡介:熊小進,工學學士,高級工程師。華中農業大學信息技術中心,430070。

  聲明:文中圖表由作者本人提供,非經授權,不得使用。

  原文刊載于《中國現代教育裝備》雜志2021年10月第19期。

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