陳琛

摘 要：近幾年，教育行業(yè)越來越廣泛的運用網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù)進行教育教學(xué)類的節(jié)目制作和播出，以學(xué)校為代表的教育行業(yè)在停止線下課程學(xué)習(xí)的情況下，各種網(wǎng)絡(luò)直播平臺便更加活躍起來，并取得了良好的傳播效果。本文即通過對教育行業(yè)中幾類典型的應(yīng)用場景的直播活動進行分析，嘗試從技術(shù)和應(yīng)用兩個層面探索總結(jié)適用于教育行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)直播方案。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)直播;教育行業(yè);應(yīng)用探究

網(wǎng)絡(luò)直播已經(jīng)成為新媒體時代一個重要的媒體傳播方式。特別在近幾年，一方面隨著網(wǎng)絡(luò)直播設(shè)備的低成本化，以手機為代表的移動終端就可單獨完成采集、處理、編碼、封裝、推流、分發(fā)等一整套復(fù)雜的直播作業(yè)流程;另一方面，網(wǎng)絡(luò)直播播出平臺的可選擇范圍越來越廣，垂直度越來越高，用戶的定位也更加精準(zhǔn)。因此，越來越多的教育機構(gòu)選擇網(wǎng)絡(luò)直播作為重要的教育教學(xué)和信息傳播手段，取得了良好的傳播效果。

1 教育行業(yè)運用網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù)的特點

首先，教育行業(yè)通過在線直播實現(xiàn)業(yè)務(wù)規(guī)模的擴大。網(wǎng)絡(luò)直播能夠擺脫地域限制，擴大業(yè)務(wù)輻射范圍。在平時，我們在線下上課是需要到某一個指定的地點的，而且途中花費的時間和金錢累積下來也是很多的。如果是線上上課的話，那我們可以節(jié)省去往教育機構(gòu)產(chǎn)生的費用和時間，同時異地的小伙伴也可以在異地享受到優(yōu)質(zhì)的師資，接受更好的教育。

其次直播可以錄播，回看方便快捷。如果學(xué)生臨時有事，不能及時上直播課，那么在課后，這名同學(xué)可以觀看老師的錄播視頻進行學(xué)習(xí)，雖然遇到問題不能及時解答，但是可以通過直播中其他同學(xué)的提問來尋找答案或者直接在線上向其他同學(xué)尋求解答。

第三，直播視頻安全防護，保證老師的知識產(chǎn)權(quán)。由于當(dāng)前國民的知識產(chǎn)權(quán)意識薄弱，老師直播如果不加以安全防護，那么就會受到第三方網(wǎng)站或者一些用戶的盜取，侵害老師的知識產(chǎn)權(quán)以及損害老師的利益。現(xiàn)在大部分的直播平臺都具備一些安全防護功能，如防盜鏈、防錄屏、播放器域名限制等。

第四，教育直播還原線下課堂的場景。由于現(xiàn)在專業(yè)的教育直播平臺大多具備與傳統(tǒng)教育課堂相關(guān)的功能，那么對于直播課堂的布置，舉手提問、電子白板等都不能少，另外還要有一些互動功能，如答題、隨堂測驗等，還原線下課堂場景，讓師生在更熟悉的環(huán)境中學(xué)習(xí)，提高師生間的互動。

第五，可支持多終端觀看，無需下載。由于當(dāng)前人們的終端有電腦、手機、平板等等，如果僅僅是指定一種終端來觀看或者直播，那么一些對終端無太多需求的人需要支出額外的費用去購買，增加用戶使用成本。另外如果觀看直播是需要下載的話，相信教育直播會缺失一部分用戶，因為會占據(jù)終端內(nèi)存。因此，目前絕大部分教育直播平臺是支持電腦、手機、平板等終端收看老師直播，不需要學(xué)生專門下載客戶端。

總之，教育行業(yè)因其具有強互動、零延時、重版權(quán)等獨特的業(yè)務(wù)需求，對網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù)的要求也不同于其他行業(yè)，每場直播活動的具體技術(shù)需求也都不同。因此，本文將針對教育行業(yè)中兩個具體的應(yīng)用場景來分析直播系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計。

2 網(wǎng)絡(luò)直播系統(tǒng)的基本原理

2.1流媒體技術(shù)的基本原理

所謂流媒體是指采用流式傳輸方式在互聯(lián)網(wǎng)播放的媒體格式。如：音頻、視頻等多媒體文件。流式媒體在播放前不會下載整個文件，只預(yù)先下載開始部分的內(nèi)容存入內(nèi)存，流式媒體的數(shù)據(jù)流以“即傳即放”的方式進行播出，與傳統(tǒng)的先下載后播放的方式相比，這種邊下邊播的流式傳輸方式不僅使啟動延時大幅度地縮短，而且對系統(tǒng)緩存容量的需求也大大降低。

流媒體在廣域網(wǎng)進行傳輸時多數(shù)使用RTMP（Real-Time Messaging Protocol實時消息傳送協(xié)議）協(xié)議，它是Adobe Systems公司為Flash播放器和服務(wù)器之間音頻、視頻和數(shù)據(jù)傳輸開發(fā)的協(xié)議。因為Flash播放器現(xiàn)在已經(jīng)安裝在了全世界將近99%的PC上，因此一般情況下收看RTMP流媒體系統(tǒng)的視音頻是不需要安裝插件的。用戶只需要打開網(wǎng)頁，就可以直接收看流媒體，十分方便。

2.2網(wǎng)絡(luò)直播系統(tǒng)的工作原理

在網(wǎng)絡(luò)直播系統(tǒng)中，視頻信號源包含多種類型，可以來自攝像機、電視節(jié)目信號等。編碼器通過線路接收節(jié)目源中的視音頻信號，再由視頻采集卡將各種信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號，進行壓縮處理后，變成對應(yīng)的格式發(fā)送給推流設(shè)備。而推流設(shè)備上傳的信號不是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的，它取決于客戶機首先提出的特定需求，推流設(shè)備根據(jù)每個客戶機的需求再發(fā)送相應(yīng)的流媒體格式視頻信號，因此才能保證所有用戶在使用流媒體播放器時都能十分順暢。

3 教育行業(yè)應(yīng)用場景中的常規(guī)直播系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

教育行業(yè)的直播系統(tǒng)設(shè)計，必須結(jié)合各類教育機構(gòu)的具體業(yè)務(wù)需求，全面分析功能模塊技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)架和可行性?？傮w來說，目前主要有兩類適合教育行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù)方案。

3.1 演播室推流直播系統(tǒng)的設(shè)計相對簡單，可在已有的多訊道演播室系統(tǒng)基礎(chǔ)上，加入直播推流設(shè)備，即可實現(xiàn)在線課程的直播。

演播室直播系統(tǒng)基于完善的演播室設(shè)備，在采集端可保證專業(yè)級別的畫質(zhì)和音質(zhì)，且在專業(yè)燈光、舞美和制景環(huán)境下，視覺效果更接近專業(yè)電視臺的制作水準(zhǔn)，適用于專家訪談，或者高規(guī)格的單人線上授課形式。相對于簡易的用電腦攝像頭或手機進行直播的方式，演播室直播系統(tǒng)整體造價較高，對場地環(huán)境的要求較為嚴(yán)格。一旦演播室的空間布局設(shè)計完成，不能靈活的進行改造或重新布景，且建設(shè)周期長，因此僅對于已經(jīng)建有演播室的教育機構(gòu)更為適用。

在應(yīng)用層面，以訪談類節(jié)目為例。常規(guī)的節(jié)目設(shè)計為一主持一嘉賓雙主播形式，也可增加到雙嘉賓三主播形式，根據(jù)人數(shù)對現(xiàn)場進行多機位拍攝，并加入一路PPT信號配合嘉賓進行展示。主持人通過返送設(shè)備實時監(jiān)看直播畫面，與直播間的用戶第一時間進行互動交流。

這里以Blackmagic Design ATEM Mini Pro四路高清推流切換臺為例，輸入端分別為攝像機信號和筆記本電腦播放PPT的信號，接口全部為HDMI。輸出端為切換臺USB-C接口到推流工作站的USB接口。信號全部接通后，在工作站直播平臺軟件上選擇視頻輸入路徑，會看到“BMD ATEM Mini”選項，選中后直播平臺會自動識別出視頻信號，相當(dāng)于將切換臺的PGM信號作為輸出畫面交給推流工作站進行轉(zhuǎn)碼和推流，同時會生成RTMP推流地址，將地址復(fù)制給相應(yīng)的拉流平臺，即可實現(xiàn)直播。

3.2 移動推流直播系統(tǒng)

此系統(tǒng)主要適用于無固定位置的直播活動。當(dāng)下以手機為代表的智能移動設(shè)備，因其高度集成化的特點，將拍攝采集、視頻轉(zhuǎn)碼、推流直播等功能集于一身，大大降低了直播活動的技術(shù)成本，同時也大大增加了移動直播的靈活性。使用高性能手機進行直播，配合無線麥克風(fēng)進行現(xiàn)場收音，可獲得接近專業(yè)攝像機水準(zhǔn)的畫質(zhì)和音質(zhì)，同時還可借助推流APP實現(xiàn)一機多平臺同步直播。

以光明網(wǎng)新媒體頻道推出的《光明大直播-高招咨詢》為例，是近些年各大教育機構(gòu)招生直播活動中比較典型的一個案例?！豆饷鞔笾辈ァ凡粌H覆蓋學(xué)校多，受關(guān)注度也非常可觀。特別在今年防控的背景下，學(xué)生和家長不能到現(xiàn)場親身感受校園環(huán)境和學(xué)校面貌，這就讓招生直播比以往更受關(guān)注。為保證光明網(wǎng)的直播活動順利進行，除了組建專業(yè)分工的團隊之外（如表1），還要對直播配套設(shè)備進行部署和調(diào)配，包括高性能長續(xù)航手機（華為MATE30 Pro），充電寶，5G隨身WIFI（中國電信），平板電腦，藍(lán)牙監(jiān)聽耳機，手持穩(wěn)定器和無線麥克風(fēng)等。每個學(xué)校的直播活動前，都要經(jīng)過至少兩次的彩排測試，測試完成后對設(shè)備進行調(diào)整優(yōu)化，以確保直播工作的順利進行。

值得一提的是，為解決現(xiàn)場收音，我們將RODE無線麥克風(fēng)的3.5mm接口，通過轉(zhuǎn)接線連接手機的TYPE C接口，經(jīng)測試音質(zhì)清晰，降噪效果優(yōu)異。信號方面，我們并沒有使用手機卡直接推流，而是通過手機wifi連接5G發(fā)射包進行上載，一方面可以減輕手機負(fù)載，減少機體發(fā)熱和電量消耗，二是保證信號的持續(xù)穩(wěn)定。經(jīng)實測，除了部分建筑內(nèi)部信號稍弱，偶爾出現(xiàn)卡頓，大部分直播路徑的信號基本穩(wěn)定，且近兩小時的直播結(jié)束時，拍攝手機的剩余電量還有50%。

移動直播的缺點是受通信信號影響較大，畫面卡頓、掉幀現(xiàn)象偶有發(fā)生。此外，對拍攝手機的要求也較高，移動直播應(yīng)盡量選用處理器性能高、續(xù)航能力強、散熱性好且拍攝性能較高的機型。

4 存在問題及解決辦法

以上兩種直播類型，在實際操作中結(jié)合場地、人員、節(jié)目需要等諸多因素，能初步總結(jié)出一些通用性的經(jīng)驗和標(biāo)準(zhǔn)。但是在教育行業(yè)多種多樣的業(yè)務(wù)類型中，每一場每一種直播活動都需要高度的“量身定制”。因此，制定統(tǒng)一規(guī)范或統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來適用所有的直播活動，顯然是不現(xiàn)實的。

具體來說，以移動直播為例，選用的拍攝手機可能只有一個TYPE C接口，在接入麥克風(fēng)以后，手機無法再通過充電寶供電，經(jīng)估算，如果在wifi推流的條件下不間斷拍攝，4000毫安時電量的手機可以堅持大約2小時。當(dāng)然，這還要考慮不同品牌不同處理器的機型在不同環(huán)境溫度下的實際功耗。而且藍(lán)牙耳機因為傳輸協(xié)議不同，推流APP無法識別藍(lán)牙麥克風(fēng)，導(dǎo)致無法正常收音。所以，在戶外進行長時間直播，最好選用有獨立3.5mm音頻接口的手機，能夠同時保證正常收聲和給手機供電。

第二，畫面設(shè)置問題。目前現(xiàn)有的直播平臺多數(shù)只支持豎屏拍攝，如果前端手機是橫屏拍攝，系統(tǒng)會自動將畫面旋轉(zhuǎn)90度，在用戶端看到的最終畫面是9：16的豎版畫面。所以在直播后臺設(shè)置時一定要注意橫豎屏拍攝的選擇，如果選擇橫屏拍攝，用戶端正常顯示效果為手機（豎屏?xí)r）上三分之一為16：9正常畫面，下三分之二為直播間留言互動區(qū)域。

第三，直播平臺的選擇與對接工作。經(jīng)調(diào)研，目前各教育機構(gòu)常用的播出平臺為抖音、快手、央視頻、B站等，部分機構(gòu)還使用自己的直播平臺。每場直播前，需要先根據(jù)具體發(fā)布要求選定直播推流平臺。目前常見的有OBS、大觀直播和移動直播臺三個推流軟件，信號比較穩(wěn)定，自定義功能較為豐富。此外，進行一對多直播時，因為每一個發(fā)布平臺的要求都不相同，比如開機圖、推首圖和直播內(nèi)容簡介等信息，需要安排專人與直播平臺溝通協(xié)調(diào)，所以每次直播活動前，負(fù)責(zé)人應(yīng)做好人員方面的準(zhǔn)備工作，組建團隊明確分工，提前測試，把控好直播流程。

隨著媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)直播在教育行業(yè)中呈現(xiàn)出越來越重要的作用，網(wǎng)絡(luò)直播相關(guān)的工作量和工作范圍也越來越大，因地制宜的采用便捷高效、靈活轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)直播系統(tǒng)，可以大大提高工作效率，同時減少人員與設(shè)備的投入。因此，結(jié)合教育行業(yè)自身特點并在業(yè)務(wù)實踐基礎(chǔ)上，進行網(wǎng)絡(luò)直播系統(tǒng)的整體規(guī)劃與設(shè)計是非常必要的。

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