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网络直播和视频会议方案

满足多种需求的网络直播和视频会议方案

-以长春理工大学线上工作保障为例

 

受新冠疫情影响,教育部2020年2月5日印发了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》,要求采取政府主导、高校主体、社会参与的方式,以线上教育方式共同实施并保障高校“停课不停教、停课不停学”。网络直播和视频会议以其不受地域空间的限制、人员无接触、会议现场实时展现、用户参与度高等优点,成为高校教学、科研和管理工作的有效途径,因此学校网络直播和视频会议的需求激增,为其提供技术支持和网络保障成为信息化部门的一项重要工作。本文梳理了长春理工大学在疫情防控期间的网络直播和视频会议需求,介绍了网络直播的技术原理和满足多种网络直播和视频会议的解决方案。

一、会议需求

依据学校教学、管理工作的实际需求,可将网络直播和视频会议分为五类,表1列举了每类会议的需求与解决方案。

二、网络直播原理与相关技术

网络直播流程:音视频流->编码器->直播平台->用户端,编码器也可先推流至流媒体服务器,再由流媒体服务器推流至直播平台网络直播流程如图1。

       1.音视频源包括电脑桌面、摄像头、摄像机、网络会议终端、导播台等设备的音视频流。

       2.音视频编码器是指对数字视频进行压缩及处理音视频数据的网络传输硬件或者软件,由其将音视频流传输到网络直播平台或者自建的流媒体服务器。OBS是开源的软编码器,它具有视频推流直播和视频录制功能,可运行在Windows、mac和Linux操作系统平台,支持多种音视频源,能实现视频的画中画功能。硬编码器不依赖于电脑,可独立工作,性能要优于软编码器,也被称为直播机。硬编码器按照接口可分为SDI编码器、HDMI编码器、VGA编码器等,SDI编码器可采集摄像机、导播台的音视频流,HDMI编码器可采集电脑、电视输出的HDMI音视频流,VGA编码器可采集VGA设备输出的流信息。

      3. 推流是编码器把采集压缩的音视频流传输到流媒体服务器既直播平台的过程。推流是网络直播端需要完成的工作。硬编码器或软编码器一般都拥有推流的功能。多个编码器可以串联,如导播台可直接推流,也可通过编码器后再推流。

       4. 拉流是把音视频流从一个流媒体服务器传输到另一个流媒体服务器的过程,一般需要给出源视频流在媒体服务器的位置,然后由拉流客户端完成获取音视频流的工作。

       5.流媒体服务器向用户提供视频服务的软件平台,它的主要功能是对流媒体内容进行采集、缓存、调度和传输,通俗的说就是可以实现视频的推流和拉流。SRS是开源的流媒体服务器软件,可用于搭建流媒体服务器,支持视频直播和录播。

       6.网络直播平台就是前面介绍的流媒体服务器,常见的有腾讯乐享、央视频、学习强国、B站、知乎等。有些平台支持推流直播,如乐享、B站和知乎;有些平台仅支持拉流,如学习强国;也有部分平台既支持推流也支持拉流如新浪微博。获得推流直播平台的直播权限后,可获得直播地址和密钥,用于配置推流的编码器;如是拉流直播平台,需要在平台中设置自己的流媒体服务器地址。

       7.用户端可使用电脑、手机、平板等设备观看网络直播,部分平台支持在微信、企业微信等特定的APP中观看直播。

    所有设备采用有线连接接入网络,为确保万无一失,重要活动还应提供4G和5G作为应急备份链路

三、典型案例

    1.多平台网络直播的“云”毕业典礼

毕业典礼的受众面广、并发访问量大,有学生、家长、校友等校内外人士,因此长春理工大学开通了9个适合不同受众的网络直播平台,包括学习强国、央视频、知乎、快手、腾讯乐享、哔哩哔哩、抖音、新浪微博和微赞。通过网站、公众号、企业微信、官方微博等多种媒体发布直播预告,用户可自由选择喜爱的平台观看毕业典礼。

毕业典礼使用4个摄像机和1个摇臂摄像机,摄像机信号接入到导播台,导播台提供SDI输出接口,通过一台硬编码器连接到工作站,然后由OBS推流到直播平台在OBS中配置了6个推流平台,为每个平台单独设置推流目标;其中1路推流至使用SRS自建的校内流媒体服务器,供其他3个网络直播平台拉流。经过精心策划和准备,2020年7月5日,学校师生、校友和关心学校发展的各界人士在“云端”共庆毕业典礼,各平台累计吸引8万余人次观看。

    2.多场景高清视频会议直播

受疫情影响,长春理工大学与俄罗斯圣光机大学以视频连线的形式签署联合办学协议,签约仪式包括吉林省教育厅、长春理工大学、俄罗斯圣光机大学共6个会场。学校使用华为TE30视频会议终端对接ZOOM视频会议系统,TE30内置摄像头和麦克风,展现会场全景,将其接入有线网络后,配置ZOOM视频会议系统参数,呼叫会议号即可加入召开视频会议。

通过调节TE30的焦距和调整摄像机镜头实现各分会场发言和签约仪式场景的切换,给参会者提供面对面的沟通体验;同时ZOOM视频会议系统中设置好腾讯乐享网络直播平台的推流地址,可同时直播会议,其他参会者可通过APP、PC和手机观看会议直播,网络签约现场如图3。

    3. 多会场复杂模式网络直播

第六届长春理工大学“互联网+”大学生创新创业大赛线上启动仪式的会序包括主会场领导讲话、分会场发言、中间穿插播放5个视频,和外地专家通过网络为会场和家中的参赛选手培训。按照会序在OBS中预设了3个场景,如图4所示,直播时根据会序切换直播场景。摄像机采集音视频流到编码器再到OBS,在OBS中设置了主会场、视频播放、和分会场及远程授课场景。

主会场用摄像机采集会议现场音视频流至编码器,编码器拉取音视频流至OBS,OBS中建立主会场场景。分会场、专家远程培训采用ZOOM视频会议系统,OBS中建立分会场显示器捕获的桌面共享场景。5个视频文件在OBS中建立5个媒体源场景选取本地视频文件即可。用户参会通过腾讯微校卡验证身份,会议结束后自动生成参会记录和视频回放。

四、总结

本文根据工作实际总结了网络直播和视频会议的需求,详细介绍了3个典型的网络直播和视频会议案例,给出了切实可行的技术方案。实际工作中要选择合适的音视频源、编码器、视频直播软件、网络直播平台和视频会议系统,做好网络直播和视频会议的应急保障,准备备用链路,优化校园网链路出口,确保参会人员的参会体验。我校信息化部门以实际行动支持 “停课不停教、停课不停学”。期望所做工作能为同行提供参考,未来与各位同仁们共同做好后疫情时期的高校信息化工作。

本文已在《中国教育网络》2020年10月刊登发表

作者:王晶春 李佳欢 闵敬轩 底晓强

 

 

 

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