文/單康康 鄭強 郭曄 袁書宏 云霞

浙江大學(xué)視頻交互平臺讓跨?？鐕虒W(xué)無阻

文/單康康 鄭強 郭曄 袁書宏 云霞

借助視頻云交互服務(wù)，各院系部門、師生及不同院?？梢愿鶕?jù)實際情況采用不同類型的視頻會議終端，實現(xiàn)一站式跨校區(qū)、跨學(xué)校、跨終端、跨協(xié)議、跨網(wǎng)絡(luò)的“面對面”溝通。

近年來，視頻技術(shù)在教育領(lǐng)域被越來越多地應(yīng)用，高標(biāo)清視頻技術(shù)與教學(xué)模式深度融合的條件已經(jīng)基本成熟。哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院等名校已在利用視頻技術(shù)推出大型網(wǎng)絡(luò)課程。國際名校及國內(nèi)著名商學(xué)院有應(yīng)用沉浸式視頻技術(shù)的成功案例。高校以視頻交互云中心作為切入點，既可直接應(yīng)用于國際國內(nèi)交流，又構(gòu)成了教育云的基本支撐，可提供高質(zhì)量的統(tǒng)一通信與協(xié)作基礎(chǔ)構(gòu)件，支撐教學(xué)、科研、學(xué)生素質(zhì)、對外合作等多樣化的云應(yīng)用的逐步建設(shè)。

需求背景

浙江大學(xué)現(xiàn)有紫金港、玉泉、西溪、華家池、之江、舟山、海寧等7個校區(qū)，多校區(qū)的存在，增加了各級管理部門、師生在管理溝通、日常教學(xué)、項目協(xié)作上的難度和成本，學(xué)校從1998年開始建設(shè)視頻會議系統(tǒng)，在校區(qū)間通信交流、國際合作交流方面發(fā)揮了重要作用。同時，校內(nèi)各院系部處也紛紛建設(shè)各自的視頻終端，如管理學(xué)院、教育學(xué)院、外語學(xué)院、醫(yī)學(xué)部等，其中，本科生院正在通過智能教室建設(shè)，探索探究式互動教學(xué)模式、體驗式教學(xué)模式、遠(yuǎn)程協(xié)同模式等各種新型教學(xué)模式，但是，校內(nèi)各院系原有的視頻會議系統(tǒng)，在使用和維護過程中存在以下問題：

1.缺少頂層規(guī)劃和統(tǒng)一接入標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致重復(fù)投資，建設(shè)分散；

2.數(shù)據(jù)、視頻、軟視頻、硬視頻未實現(xiàn)整合；

3.視頻資源不能實現(xiàn)有效保存和共享；

4.高清設(shè)備少，視頻體驗欠佳；

5.設(shè)備使用的配置調(diào)試過程復(fù)雜；

6.利用率低，資源共享不足；

7.缺乏統(tǒng)一設(shè)備管理。

針對原有視頻系統(tǒng)存在的問題，浙江大學(xué)通過本地化部署，搭建了一個集中控制、兼容主流視頻協(xié)議的視頻交互平臺，將各個孤島式的視頻會議系統(tǒng)互聯(lián)互通，借助視頻云交互服務(wù)，各院系部門、師生及不同院?？梢愿鶕?jù)實際情況采用不同類型的視頻會議終端，從而實現(xiàn)一站式跨校區(qū)、跨學(xué)校、跨終端、跨協(xié)議、跨網(wǎng)絡(luò)的“面對面”溝通。

視頻交互平臺建設(shè)

建設(shè)思路

圖1 視頻交互平臺總體架構(gòu)

浙江大學(xué)視頻交互平臺設(shè)計思路和原則遵循：技術(shù)先進，符合技術(shù)發(fā)展趨勢，保護投資、可靠性與安全性并舉；努力提高可用性與性能、可管理性；滿足未來一段時間內(nèi)的業(yè)務(wù)擴展需要；滿足系統(tǒng)要求前提下兼顧投資、滿足未來的應(yīng)用和安全需求。

總體建設(shè)思路如下：

1.集中式管控：能統(tǒng)一管理控制浙大校內(nèi)現(xiàn)有的各種視頻會議終端，保護原有設(shè)備投入，能方便地召集現(xiàn)有終端進行多點會議，并與海外主流設(shè)備互通。

2.軟硬件兼容：PC、PAD、智能手機能很方便地加入會議中，隨時隨地都能開會，支持視頻、語音、數(shù)據(jù)共享協(xié)作。

3.開放式平臺：與國內(nèi)外高?？蒲袡C構(gòu)視頻會議系統(tǒng)能互聯(lián)互通，兼容國際主流視頻通訊設(shè)備與協(xié)議，開放接入其他視頻交互平臺。

建設(shè)方案

浙江大學(xué)視頻交互平臺包括基于硬件視頻終端的視頻交互系統(tǒng)和基于軟件視頻終端的視頻交互系統(tǒng)。

基于硬件視頻終端的視頻交互系統(tǒng)以高清視頻MCU為交換核心，整合通信服務(wù)、設(shè)備管理、直播/錄播、會議控制等關(guān)鍵系統(tǒng)，支持各主流廠商軟硬件視頻終端，支持軟終端接入，支持PC和主流移動操作系統(tǒng)終端，適應(yīng)多運營商多鏈路網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，平臺支持1080P高清視頻同時接入，且能根據(jù)需求擴充終端接入能力，平臺具有設(shè)備管理和會議管控功能，支持對會議過程進行錄制/直播。為方便使用方能夠隨時隨地召集參會人員，要求該系統(tǒng)有手機端APP會控功能和PC端會控功能。

同時，基于軟件的視頻交互系統(tǒng)，要求支持語音、視頻、即時消息、桌面共享等常用功能，提供屏幕分辨率不少于360P的高品質(zhì)全屏視頻，支持會議錄制、下載及錄像回放功能。

浙江大學(xué)視頻交互平臺包含以下重要功能模塊：

1.媒體資源處理中心：用于多方會議的媒體信號處理；

2.呼叫信令控制中心：用于所有視頻終端設(shè)備的呼叫控制和信令交互，采用冗余備份機制，配置呼叫信令控制平臺；

圖2 跨校區(qū)開課

圖3 名師課程擴容計劃

3.平臺統(tǒng)一管理中心：用于會議預(yù)約和管理；

4.即時通訊工具平臺：用于部署基于個人的即時通信平臺；

5.錄制存儲發(fā)布平臺：用于音視頻內(nèi)容的錄制、存儲、點播，能夠基于接口與其他外部存儲設(shè)備進行集成；

圖4 國際名師課程計劃

圖5 國際大學(xué)聯(lián)盟

圖6 海外一流學(xué)科伙伴計劃

圖7 國際合作科研項目計劃

圖8 優(yōu)秀中學(xué)生提前培養(yǎng)計劃

6.軟件會議平臺：部署軟件視頻會議系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高清晰音視頻交互效果；

7.互聯(lián)網(wǎng)穿越呼叫平臺：用于與互聯(lián)網(wǎng)視頻會議終端的互通。

典型應(yīng)用與成效

浙江大學(xué)視頻交互平臺的設(shè)計與建設(shè)始終緊密圍繞學(xué)校提出的“浙江大學(xué)面向人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的信息化支撐體系建設(shè)”要求，將平臺推廣到學(xué)校教學(xué)、科研、管理、校園文化建設(shè)等各方面業(yè)務(wù)中。典型應(yīng)用如下：

1.通過基于視頻交互平臺的智能教室建設(shè)，可以滿足浙江大學(xué)在七校區(qū)之間實現(xiàn)學(xué)生的跨校區(qū)選課，從而降低學(xué)生在校區(qū)之間來回趕路所花費的時間和精力，也提高了老師的開課學(xué)生量。

2.優(yōu)秀教師所開設(shè)課程受到學(xué)生的熱愛，但是教室名額有限。基于視頻交互平臺的支撐，可以容納大量學(xué)生選課。充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的作用，提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量，滿足學(xué)生求學(xué)的良好愿望。同時，吸引優(yōu)秀教師加盟浙大，激勵浙大教師提高教學(xué)水平。

3.有很多國際名師愿意為浙大學(xué)生開課，然而不方便長時間停留在中國，因而至今所開設(shè)的課程有限。平臺的建設(shè)可使國際名師在國外遠(yuǎn)程授課，而有身臨其境之感。有平臺的支撐，可望吸引大量的國際名師為浙大學(xué)生開課，期待極大地提高浙大教育的國際化水平。

4.越來越多的國際高校、國際組織和政府采用各種視頻會議系統(tǒng)，平臺的建設(shè)將有力地支持浙大加入各類國際聯(lián)盟，積極參與雙邊、多邊和全球性、區(qū)域性教育合作；支持浙大在聯(lián)合國教科文組織、環(huán)太平洋大學(xué)聯(lián)盟（APRU）、世界大學(xué)聯(lián)盟（WUN）、世界大學(xué)創(chuàng)新聯(lián)盟（GUNI）等國際組織中發(fā)揮積極作用。

5.平臺將有力地支持浙大各專業(yè)學(xué)科開展更為大量的國際學(xué)術(shù)交流活動，有力地支持浙大的“海外一流學(xué)科伙伴計劃”，提升國際合作與交流層次，增強優(yōu)勢學(xué)科、特色學(xué)科的核心競爭力，助力優(yōu)勢學(xué)科、特色學(xué)科邁向國際先進水平，進而發(fā)揮引領(lǐng)示范和輻射帶動作用，形成一批對接世界先進水平的學(xué)科群。

6.依托平臺的高清視頻交互能力，身臨其境的現(xiàn)場感將支持無縫的國際合作。浙大的科研人員將有更多機會參加國際領(lǐng)先的科研團隊，承擔(dān)國際性科研項目。浙大的科研團隊也更有機會邀請國際名師加盟，申報中國的科研項目，顯著提高團隊科研水平、提高申報成功率。

7.依托平臺，浙大支持合作中學(xué)建立智能教室，從而實現(xiàn)對優(yōu)秀中學(xué)生的提前培養(yǎng)計劃。提前開展學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)計劃，使優(yōu)秀中學(xué)生提早接受優(yōu)質(zhì)教育資源，提前開設(shè)的大學(xué)預(yù)科課程，學(xué)分可在進入浙大后得到承認(rèn)，浙大對優(yōu)秀中學(xué)生的吸引力將因此而加強。

“浙江大學(xué)視頻交互平臺”為學(xué)校建立了一套開放性的協(xié)作服務(wù)中心，既將浙大的各個校區(qū)進行連接，也能滿足視頻教學(xué)和科研協(xié)作需求。利用云計算的無邊界特性，視頻交互平臺未來將以浙大為中心，輻射全國高校，連通世界名校，為浙大成為國際知名院校打下良好基礎(chǔ)，幫助浙大樹立領(lǐng)先的教學(xué)服務(wù)形象。

（責(zé)編：王左利）

（作者單位為浙江大學(xué)信息技術(shù)中心）