直播 3.0 时代,在线教育行业的裂变和重构

在 9 月 20 日下午举办的云栖大会分论坛七牛云专场中,七牛云教育行业总监徐晶为我们带来了题为《直播 3.0 时代,在线教育行业的裂变和重构》的内容分享。以下是演讲内容的实录整理。



大家好,我是徐晶,作为一名最早入局直播行业的技术人,经历了直播的各个时代,我将向大家介绍直播技术的演进,并通过实例介绍,教育和直播结合时会产生的裂变和重构。
 


视频直播的演进


视频直播经历了三个时代。最早的直播其实就是个电视机,播放了一个标清的信号,统称为直播。很多传统媒体如:北京电视台和以前的央视,都是直播 1.0 时代产物。随着互联网的发展,直播在五六年前进入了 2.0 时代,2.0 时代的标志是观看和高清。那时出现了很多互联网创业公司,比如说腾讯视频、优酷、土豆、爱奇艺,他们侧重的是画质上的高清和可观看性,但都没有任何的互动。2.0 的晚期,简单互动慢慢切入这个市场,如直播过程中的打赏、点赞和弹幕,适应了 90 后的简单互动需求。慢慢的我们发现,所有直播和互动、沟通连接起来才会有价值。它是人与人之间的社交与沟通,这样视频就逐步变成分享和表达的渠道。


与此同时,强互动就意味着对技术的更高要求,要求有延时更低。



上图是 ITU-T 国际联盟做的数据分析。横轴是时间,单位是毫秒,纵轴是用户体验,可以很明显的发现,延时超过 400ms,无法完成实时通讯,延时超过 150ms,影响用户体验。


采用哪种关键技术才能实现延时低于 150ms?为什么 3.0 时代前没有这样的低延时?1.0、2.0 时代普遍使用 RTMP,追求高清、精度,却忽略了 TCP 协议作为安全协议,三次握手、重传策略等保证质量的同时,降低了视频传输速率,提高了延时。而 UDP 协议虽然降低了延时,却没有重传策略,对网络的依赖较大。正如下图的三角型,TCP 和 UDP 各有优劣。怎样才能既有安全的数据保障,又能够利用超低延时的特性呢,答案是有的,就是 Reliable UDP。

Reliable UDP 集 TCP 的安全性和 UDP 的低延时于一体,通过冗余编码和前向纠错、场景化的重传策略、带宽自适应调整、更优的拥塞控制算法和多点 relay 等保障视频传输。基于这些能力,推出了 WebRTC,并于 2017 年年底 WebRTC 1.0 标准草案出炉,并于今年正式发布。越来越多的浏览器和厂商开始对它进行广泛的支持,并基于 WebRTC 搭建实时音视频应用。


视频从点播云走向实时云,低延时是基础能力,远程医疗、互动会议、社交、在线客服等都是实时音视频最为重要的应用场景。教育行业作为直播 3.0 最基础应用,使用 WebRTC 实现低延时传输下才能让业务得到发展。 


在线教育的发展趋势



接下来我想重点讲讲在线教育的发展。在线教育是实时音视频通讯的最典型场景。最早的时候,有个教育界的兄弟和我说,他们的在线教育用的是传统 RTMP,单向传输都需要 1 秒多。他们常常收到教师的离职邮件,原因就是无法忍受高延时带来的低效率。这个时候,我深深体会到低延时对教育来说是多么的重要。

教育场景还有一个很重要的东西,就是白板。一个传统教育的老师曾感叹,传统教室很多东西都在迭代改变,但是只有一样东西一直保留到现在,那就是黑板(白板)。足以说明白板在教育场景下的重要性,白板解决了线上的沟通问题。比如,同事向我解释 WebRTC 中 MCU 和 SFU 的区别,电话讲了十几分钟还是完全不知道他在说什么。随后我们接入白板 demo(上图),在白板上画了几个图示,仅仅 2 分钟,我完全搞懂了。这就是在线教育白板的神奇之处,可以让线上沟通更高效,也让现代教育更为简单直观。

七牛云智慧教育解决方案还包括了一些很实用的能力,如 Office 组件,可以使用 PPT 或 PDF 功能,让现代教育和传统教育相结合,更快捷有效的输出教育资源。如课件分享能力。在整个在线教育的环境中,老师可将事先准备好的文档上传,供学生直接下载老师的讲义教案来复习。如课堂录制,整个学习过程(师生互动场景,白板互动记录,课堂笔记)可被录制,供学生们自己课后复习。

此外,七牛云智慧教育解决方案融合 AI,辅助教学帮助师生教学更有效。 比如传统教育中,老师讲的太快,孩子上课来不及记笔记,使用语音识别,老师的语音实时转换成文字记录下来,课程结束便能有文字笔记。

AI 辅助教学能力我再举一个例子,一对一教学中有这样的一个案例:一个孩子对线上的外教说,你别上课了,我不想上课,这个课是我爸让我来学的,你挣你的钱,我去打游戏去了。结果这变成了一个无效课堂。这个时候 AI 辅助教学能力就有用武之地了。摄像头两端会侦测是否没有人物头像,若超过一分钟检测不到人脸,则触发报警机制,通知教务来跟进这个学习过程。

AI 辅助的教学能力还包括学生举手互动次数,张三上数学课举手三十次,但是上英语课就坐在后面一排睡觉。那么我们的 AI 辅助教学系统就会推荐张三上理科,AI 便是从大量的低密度价值数据中寻找学生的特性,来辅助学生进行决策。

还有一个是大数据在智慧教育中的应用。传统教学只能记录学期成绩,跟随学生进入到档案。但是 AI 教学系统中的数据被收集,每个学生都有大量的数据跟随,比如大学时候逃了几节课,哪一门学科在哪一个时期特别有优势等,都会被记录下来。这样能更有效地反映学生的学习历史,让教学档案更加完备。 


七牛云·智慧教育行业解决方案


以上介绍的功能七牛云智慧教育解决方案均有了相应的方案,从最前端的采集编码 SDK 到传输层的 CDN/VDN,再到核心能力 RTC 网络支撑,到应用端的电子白板、后端的录制、AI 及大数据分析。以下企业可快速接入七牛云智慧教育解决方案实现低延时的在线教育。



第一是在线教育企业,现在我们周围有很多在线教育机构,尤其是这两年特别火的,哒哒英语、TopKid,甚至是在线教小孩子钢琴、画画等也都发展起来了。

第二是双师教育,比如美国的一些孩子在一个老师的带领下与中国的一些孩子进行沟通,这些孩子分别由两个地方老师辅助教学,这就是双师教学。在美国现在很火,中国也很快会跟上这个节奏。

第三个是垂直类教育。比如远程医疗教学、数学教学、编程教学等。另外一个是企业培训,它可以非常高效地提高企业会议效率。