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金山云揭秘教育战术与实践 | 万字长文

本文作者:李菁瑛 2020-08-31 13:28
导语:疫情不同阶段,在线教育市场需求有何不同?作为头部云厂商,金山云在音视频方面展现了哪些技术实力?

疫情对教育还能影响多久?疫情不同阶段,在线教育市场需求有何不同?作为头部云厂商,金山云在音视频方面展现了哪些技术实力?为何选择推出PaaS和SaaS解决方案?教育云未来将走向何方?

近日,雷锋网(公众号:雷锋网)开启了“教育新基建”系列公开课第五期,邀请了金山云解决方案资深专家王昊做客线上课堂,他以《疫情常态化背后的教育云技术探索与思考》为题进行分享。

王昊:金山云解决方案资深专家

拥有在线教育行业多年从业经验,从事在线教育行业研究、战略规划及解决方案落地相关工作。目前就职于金山云,负责金山云教育行业生态,致力于为在线教育行业提供创新型解决方案,并推进落地。

此次主题分享分为三个部分:

1.疫情不同阶段,在线教育市场需求不同
2.金山云在音视频方面的技术实力
3.金山云对教育云未来的思考和探索

以下为王昊的课程分享的部分回顾,雷锋网对其做了不改变原意的编辑整理:

大家晚上好,首先做一个自我介绍,我叫王昊,来自于金山云,在金山云负责教育行业解决方案架构师相关的工作。我今天和大家探讨的话题是疫情常态化背后的教育云技术探索与思考。

首先我先放一张图,下面横轴是疫情的阶段,我分为爆发期、控制期、观望期和结束期,这是我自己给疫情分出来的四个不同阶段。

金山云揭秘教育战术与实践 | 万字长文

如今爆发期已经过了,在春节前后、五一之前都是属于爆发期,我们目前处在控制期和观望期,也就是常规管控期。最后到结束期,我认为短期内疫情可能还不太会结束。

全球现在的疫情还未得到有效控制,海外累计确诊持续增加,照这个趋势下去,如果不加以控制,全球疫情很难在短期内来结束。这意味着我们在今年的下半年,甚至是明年后年大后年,可能都会是一个疫情管控常态化的节奏。

在这个节奏下,对在线教育有什么影响呢?我觉得可能会有这么几个阶段,分别是在疫情爆发期间的时候,在线教育企业都在做一件事情,就是利用SaaS软件或者是一种短平快的软件引入,能够快速从线下转到线上来应对疫情期间停课带来的损失。在第二阶段过渡期,也就是我们现在所处的控制期和观望期,市场经历了一轮重新洗牌,活下来的线上的一些客户也好,或者说线下转线上的一些教育公司,都在考虑怎么能够让线上运营得更好,企业怎么能够去转型,产品业务怎么深度优化。

我认为接下来的一段时间就是企业如何能够做很好的线上线下融合,也就是OMO。

我们看一下这组数据,教育培训机构2020年上半年营收预测有超过47%的企业或者机构减少营收50%以上,超过29%和19%的企业减少30~50%和10~30%。可以这样说,超过95%的企业在疫情期间减少了至少10%的营收收入。 

超过81%的企业账面可用资金只能维持1~3个月,这个是什么概念?就是说如果在这三个月之内,要么企业进行转型,要么针对现有的业务在运营和成本控制层面有很大的起色。

金山云揭秘教育战术与实践 | 万字长文

从目前来看,百分之八十多的企业都会面临一个决策就是转型做OMO,纯线下的做线上线下融合,纯线上的做企业转型,应用一些新技术或者说迎合一些新的趋势,优化业务、精细化的运营等等。

下面这张PPT引用了普华永道的一个数据,根据公司规模分为巨、大、中、小、微。

金山云揭秘教育战术与实践 | 万字长文

巨型可以理解为头部机构,一些营收超过百亿的企业,当前做一些线上的举措是自研的线上一些平台,他们的研发能力非常强,据了解某些大型企业的研发就有四五千人。尝试AI等技术进行智慧教学,打造业界领先的业务能力、OMO线上线下融合能力,进一步聚焦流量,投资布局新兴技术应用,打造标杆型的教育产品。

对于2亿到50亿的大型机构,当前线上举措进展为自研或采购线上平台,具备一定的线上教研能力。然后OMO的能力建设方向为基于机构组织优化,全力推进全流程的OMO转型,扩展线下线上业务或者去做精细化的运营。

中小型的机构资金不多,一般采购一些标准化的SaaS、PaaS平台,比如互动课堂、RTC音视频、白板等,这些能力能够快速为第三方提供云服务接入,OMO能力建设方向主要为提升线下教学效率,利用线上提升基础服务和扩展增值服务可能。

微型的我们就不探讨了,是因为营收规模在百万以下,数字化转型投入成本不足,线上以沟通为主,维持线下教学模式。

在这个基础上,接下来讲讲金山云在帮助机构做OMO或者线上线下转型方面,我们能做什么?

金山云互动课堂立足于在线教育培训领域,为教育机构、科研院校、政府企业等,提供集实时音视频、交互式白板涂鸦、IM 聊天、PPT 课件共享、屏幕分享和录制回放等功能于一体的一站式在线教育互动课堂解决方案。

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为满足不同类型客户的需要,金山云互动课堂提供PaaS和SaaS方案服务。

当然我们说的是PaaS,而不是端到端,因为我们既能够提供PaaS,也能够提供SaaS。这里所提供的PaaS并不是说我们只提供接口,金山云提供PaaS这一块是偏向于互动课堂的PaaS,是带业务属性的。

比如我们把音视频上课的大班课、共享屏幕等一系列带业务属性的能力,以PaaS的SDK的形式提供给中大型客户来进行集成,针对中小型机构可以提供标准的SaaS,或是定制化的一个SaaS,客户有什么功能需求可以提出来,我们进行定制开发。如果教育机构没有标准的产品满足线上的需求,那么可以通过外部链接,提供账号和密码的形式来快速来进行线上开课,我们也可以提供这种小微型机构的网校系统。

互动课堂方面,我们目前是提供了教师端、学生端、助教端,还有巡课端。

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互动课堂教师端就是老师的一些功能权限,老师在讲课过程中可能会用到一些功能,比如针对全员的控制,静音、发言、奖励,还有基础设置,比如音频视硬件检查,还有一个工具箱,就是做一些互动,比如答题器、小白板、转盘、抢答器。

后面的话就是基础功能,比如文字聊天、白板,辅助老师在PPT上做一些标注,比如说写公式,画图,还有花名册。包括互动举手,上下台,还有一些音视频的开关,主要是做老师和学生的权限管理。

另外一块是资料库,课件的上传,媒体库的上传、转码,课件的控制,如PPT翻页、课件音量调节。

还有一些布局的切换,比如视频置顶、视频置底、视频围绕、主讲模式。

后面学生端我就不详细讲了,它的功能相对较少,还是以听课为主,例如在教学互动上面,笔、鼠标光标控制,文字聊天,课件前后回顾、预习,还有一些举手的工作。

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然后是助教端,这部分功能目前在四个端里面的权限是最多的。助教的场景就是辅助老师或者是做双师都可以。前面这些功能是和老师端是一样的,在老师不方便的时候,助教方是可以来进行辅助,助教还可以看到他人设备操作,比如有人无操作时他可以帮助大家操作设置,还有布局的切换。

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最后一个巡课端,主要功能包括查看阅览一些简单的权限,比如说我们学生和老师想做一些试听课,可以通过巡课端来进行采集试听。

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我们互动课堂的UI界面是可定制的,课堂形式除常见的1V1、1V6外,另外根据业务需要还提供1V3000+的单房间大规模互动授课,实时互动的同时任意学生可上台参与老师互动。

然后来看一下我们的产品优势,首先是多元化的解决方案,我们可以提供SaaS拿来即用、开箱即用的这种方式,也可以为有研发能力的企业提供SaaS或PaaS,做一些深度业务的集成开发,提供多种SDK还有智能线路的选择。这块可能分几大部分,一块是首先金山云积累了很多视频编解码的一些技术,我们在国内和全球多个国家都有数据中心。同时我们最近在大力发展边缘计算。

在视频部分我们支持高清实时通讯,分层的编解码算法,边缘节点的部署,还有独有网络抗丢包算法保证了复杂保护应用。在网络不好的情况下很容易出现卡顿,上课体验也不好。

还有多种课堂小工具的支持,刚才也提到了,包括转盘答题、答题器、抢答器等。除支持常规课件外,还支持动态PPT、H5课件,支持师生在课件上的互动,支持涂鸦、画笔等各项操作。

UI上,设计了多套皮肤及界面布局,支持一对一、一对多、双师、纯视频等各种场景的布局,用户可以自主选择。

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针对巨型、大型的企业,金山云也是可以提供不同的底层能力,包括视频能力,音视频能力、直播、点播、通信、大数据、AI等都有相应的产品和服务。

  • 音视频这块,包括教学用的工具、排版、互动直播、直播的录制;

  • 在视频直播点播这块,包括直播、点播录制、转码,然后也可以提供底层的资源。

  • 通信这块,就是提供必要的即时通讯IM、信令SDK、短信,短信不光是国内,全球都有相应的覆盖。

  • 还有像大数据和AI方面的能力,比如说精准营销、智能客服文字转语音,还有机器翻译、集智高清,这些都是可以提供给中大型企业来进行快速集成。

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重点来说一下AI云转码,这块我们是有很多的客户落地案例的,首先来介绍一下AI云转码他能够做什么?节省带宽、画质增强、倍速转码和容灾保障。

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节省带宽怎么做到的?金山云的集智高清+KSC265,可以节省20%~40%的带宽成本,也就是在肉眼观看的视频效果画面相等的情况下,一方面可以降低文件的存储空间,另一方面可以节省一些点播课程的带宽。

画质增强,我们有成熟的AI智能转码加265的增强加上深度学习的算法,可以做一些不同行业不同场景的视频图片的增强,比如说降噪、润滑。

倍数转码,一个一小时的上课录入视频,通常情况下需要一个小时才能够转码完成。金山云能够提供多倍速的转码,1小时视频转码约10分钟完成。

边缘转码架构,一主多备,多点主机弹性扩容支持,来保证专门的服务。

接下来我们看一个真实的案例,这个是我们的点播的课程,码率是360k,分辨率是1920×1080,左边是压缩前的原始视频,右边是压缩后的视频,压缩率达到了51.44%。

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可以看几个典型的案例,第一个就是刚才我说的转码,这个案例是一个知名巨型的一家教育机构,有一些点播的课程,虽然在线学习经常出现一些卡顿,下载的文件太大了,网络又不是很好。然后通过金山云集智高清产品,在保持同等画质下,减少了码率,从而文件的存储空间减少,来保证画面的流畅性。

视频的原始码率是5.6兆,然后如果用普通转码大概能压缩到4.5兆,用了集智高清之后应该能够达到3.2兆,大大节省了它的存储和带宽空间。主观质量(MOS)我们看到没有下降,反而会相对有一些提升,带宽节省42.9%。

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然后看一个华东的比较重点的客户,也是TOP级别,该客户目前的业务大都是小班课,小班课对实时互动会比较强,要求低延迟,所以要用音视频来实现。然后客户由于业务需要需要做大班的直播课,但是大班的直播课的话,我们知道如果这种比如说上百人甚至上千人,如果都用RTC音视频的这种方式来实现,成本难以承担; 这么多路段的音视频,带宽可能也无法承受。

客户比较关心的一个延迟能够控制在多少时间内,另外他们有线上的教学,老师端白板的数据怎么能够和用CDN架构、延迟做同步,而白板一般是TCB协议,其延迟和CDN延迟肯不是一个量级的。

然后第二块是有AI定制化的一些需求,很多老师上课地点不限,如宿舍,背景杂乱,容易给学生留下不专业的印象,需要做背景美化。

还有智能电话客服,当前通过人工方式电话推销,推销内容和质量不好把控,仍需事后抽查分析;营销效率低,成本高。

另外他们想做课堂的一些质量评估,比如说通过教研团队做一些人工抽奖来评估,比如评估老师在上课过程中和学生是不是匹配,老师的教学质量是不是好。

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针对他们的这些诉求,我们给出了以下解决方案。

首先是传统的小班课还是通过UDP的协议去实现,大班课的话通过RTMP的形式来进行实现,同时我们在直播的协议里加了一个在SEI携带白板数据的伪视频帧,来把视频的直播流和白板的白板的画面做到同步,解决上大班课这个问题。

然后另外一块的话就是引入了金山云的内容审核,在教学过程中做一些教学评测的回传,对不太适合的内容进行过滤。 

针对营销层面,他们是整理了一些营销的话术,比如QA常见的问题上传到对象存储上,然后通过语义的识别和语义理解,调用我们的存储来提供给这些潜在客户。

我们通过接触客户之后,发现老师都是在三四线城市,就是他的手机可能分辨率很低,现有的CNN模型是针对720p+的,因此会出现边缘细节分割效果较差的问题。

我们给出的解决方案是客户提供100段视频作为训练样本,金山云通过两周左右时间的标注及一周左右时间的训练,给出了匹配低分辨率的背景分割模型。

还有智能电话客服,经过协商,客户可针对常见问题准备好录音答案,金山云只需将分割好的销售语音进行音转文处理,后续客户可通过文字关键词提取自行匹配录音答案。

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还有一些课堂质量评估服务,后期将教研团队量化对课堂质量的评估标准,如学生表情(出现次数、持续时间)、老师和学生动作(频次)等,金山云可针对每类量化标准进行AI识别和处理,最终由客户通过数据算法给出课堂质量打分。

比如说就可以做一些课堂质量监控,比如老师在上数学课的时候,发现学生皱了好几次眉头,是不是老师讲得不清楚,还是说他没有听懂?直接可以针对不同的场景做一些分析。

还有一个典型的使用SaaS的方案的客户,美术宝,他直接从用我刚才讲的互动课堂SaaS服务,在金山云高质量实时通讯PaaS平台上,美术宝根据自身业务需求和专业特点,为实际教学业务提供了高清、多流的高质量应用效果。

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最后一个案例是在线教育里面比较有名的一个RTC厂商,RTC网络是一张分布在全球范围内的动态加速网络,使用其自主研发的RTC协议进行实时音视频内容的加速。

大家知道音视频其实是非常消耗 ERP,也就是网络资源。由于疫情期间有一波高爆发,这种音视频的厂商对网络弹性、高并发资源都有很大的要求,这个客户找到金山云,就解决核心区域(北上广)分中心视频的接入服务和监控服务。

同时也大规模采购了金山云的边缘计算来覆盖二三四线城市,解决边缘节点和中心节点网络问题。

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接下来谈谈我对教育行业未来的一些展望。

首先是5G技术,不管是运营商也好,还是手机也好,包括平板电脑都是一样的,未来5G一定是一个发展方向。5G可能对教育行业产生几个影响,一是5G+技术,支撑流畅的直播教学。5G到来后我们可以做的事情会更多,包括超高清,我们现在视频这块更多的是720p或者是1080p,以后不排除我们会有4k、8k这种直播教学,对网络基础设施有很大改进,包括低延时和高速度来保证了直播教学的流畅度高分辨率。

第二,我们都说AI和大数据是不可分割的,基于大数据技术推出针对性的产品,实现学生教育的个性化。

比如说某一个学生,教师A给他上一堂数学课,教师B给他上一堂数学课,我们是不是能够通过AI的技术和后台大数据的分析,在前期报名的时候,我们就能够筛选出来哪个老师适合他,或者说他适合哪个老师去给他进行授课,这些都是企业的核心竞争力。

第三,SaaS模式提升教育信息化。我相信未来SaaS一定是一个非常标准化成熟的产品。拿来即用,开箱即用,可能灵活到你不需要任何的开发,所有的功能模块都能够通过拖拽也好,或者是简单的操作,快速实现SaaS的授课,而且功能多到你无法想象。

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最后就是教育领域未来布局的一些趋势,我列了5大方面。

  • 一是线上线下会并行发展,这个毫无置疑的,不光是在线教育,你会看到所有的行业,包括零售业,未来都是OMO的模式。在长期来看,疫情一定会常态化2-3年,甚至都没有办法彻底结束。

  • 二是加快全球化的布局。特别是外教语言类的培训,根据业务的规模需要发展,在国内发展完之后,都会加快海外的布局,扩大品牌的海外的影响力,这是必走的一步。

  • 三是普惠课程,就是下沉二三四线城市,以低价课或免费课挺进下沉市场,来吸引更多的在线教育的客户。

  • 四是质量的把控,我们知道教育其实是非常重师资和口碑的,以优质师资、课程为基础,提高教学质量以转化留存率。

  • 五是AI+教育的普及,推进AI技术与教育的融合,发展教育智能化,我们看到许多政策出台,包括像一些智慧教育示范区,还有智慧教育,都是偏AI、大数据方向的。所以AI+教育也是未来非常重要的一块。在企业转型的后半阶段,我认为AI+大数据是最能够和别人打开竞争差异化的一个点,构筑企业最核心的竞争力。

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以上就是我今天的分享,谢谢大家!

 

精彩互动问答:

问:当前有很多做互动课堂解决方案的产品,金山作为一家传统云厂商,入局这个市场是否有足够的机会和空间?

答:首先我先告诉你答案,我觉得我不能谈是否有多大的空间,但是我能说一定是有足够的机会。为什么这么说?我在很早期的时候去聊了很多机构,不管是传统的也好,还是说这种纯做线下的,所有的教育机构就是他们其实最核心的东西都关注在业务上面,他们有现成的师资力量,他们更希望你只要提供给我一个很好的平台,就能快速实现线上教学。回到本质来讲,他需要的就是一个端到端的方案。

金山云最开始去做云计算开始其实都是偏底层和IaaS。近几年来我们其实更注重行业,特别是在线教育这个行业。教育本身又分很多细分的赛道,如果你想做好教育,一定是要提供这种端到端的解决方案.我们金山云希望在不同的赛道都有相应的解决方案来满足不同需求的教育机构。

问:是否可以理解为教育领域所需要的云技术更加偏重于音视频和PaaS?

答:现在的在线教育更趋近于沉浸式教育、互动课堂,学生和老师都要有一个低延时高互动的场景,让老师和学生在线上也能有线下面对面的感觉。所以他去引入这种音视频的延迟,我们都知道音视频的延迟是远低于直播的,直播一般情况下业界做得比较好的2秒到4秒。RTP的协议,如果你要用音视频的话,一般能够控制在200毫秒甚至更低。为了解决实时性和线上弱互动的场景,一般情况下或者说大多数都会引入音视频的技术。

至于PaaS,其实音视频更多是用于PaaS, SaaS的话已经上升到了互动课堂带业务场景这些了,所以如果你要用音视频,一般都是提供PaaS服务。

问:除了面向教培机构,面向教育局和公立学校的云,在需求上有何不同?

答:这块我刚才没有讲到,金山云不仅是做在线教育,我们也会做教育信息化。

教育局还有公立学校,他们本身是有一些场景是重合的,能力也有一些复用,但是核心还是有些不一样。比如我们前期想去推公有云,但是到了和在学校去谈一些教育云需求的时候,往往落地的都是私有云、科研云这种,当然也有一些授课的场景,但是和新东方、好未来、跟谁学、作业帮这种互联网教育企业还是有很大的区别的。这些可能因需求而异,从部署方式来讲,一般传统的教育信息化都是偏私有云的,然后互联网都是偏公有云的。

问:疫情期间在线教育火爆,很多云厂商紧急扩容,这次疫情对于金山云的技术和业务带来了怎样的启示和收获?

答:我刚才讲到在疫情期间,我们在底层的资源服务做了很大的部署,弹性扩容也好,紧急扩容也好,其实这一次对于在线教育来讲,我们认为如果你要去做深耕一个行业,光做IaaS是没有用的,或者说IaaS没有这么强的业务属性,回到了刚才第一个问题就是说金山云去做SaaS是不是有前途,机会一定是有,但其实我们更想去贴近业务,不管是往PaaS走还是往SaaS走,都会更贴近教育企业的业务,你只有更好地理解他的业务,你在底层才能够更好的为他提供更好的IaaS。

金山云在这一块是做了很多业务尝试的,我们希望不管在底层IaaS还是PaaS,多一些业务上的策略,比如说路由功能我们希望未来是把它做在底层IaaS上面去的,让教育企业能够只关注他们的业务,不用关注底层这些资源,帮助他们快速接入,这些是我们希望未来能和教育机构进行合作的方向。

(雷锋网雷锋网)

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