导语
相关数据显示,当前,教育市场规模日趋增大,年均复合年增长率在12% 以上。2020年我国教育市场的规模将达到3万亿元,市场规模的快速扩大给教育行业提供了广阔的发展空间,也为与之相关的音视频带来很大的发展空间,LED显示屏、信号处理、录播、远程视频等领域的产品得到了广泛的应用。同时,也因为2020年新冠疫情的影响,整个音视频领域的产品进一步得到了教育行业的高度认可,助推了智慧教育的发展。
对于此,在2021年5月,数字音视工程网将策划及上线一期“教育应用解决方案案例解读”的专题活动。
寰视-教育应用解决方案
21世纪是知识经济的时代,以知识和信息的产生、传播及应用为基础的知识经济将占世界经济发展的重要地位。教育在经济和社会发展过程中将呈现出越来越突出的作用。与此同时,教育公平的话题也屡屡被提起,面对越来越巨大的城乡差异,教育资源的配置差异也正在扩大。
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寰视-教育应用解决方案
21世纪是知识经济的时代,以知识和信息的产生、传播及应用为基础的知识经济将占世界经济发展的重要地位。教育在经济和社会发展过程中将呈现出越来越突出的作用。与此同时,教育公平的话题也屡屡被提起,面对越来越巨大的城乡差异,教育资源的配置差异也正在扩大。
如何改变这一现状?
科学技术的迅猛发展、人口的增长等问题导致21世纪教育面临一系列的挑战,教育信息化将成为教育改革的重要途径。
5G的高速率和低延迟,为AR/VR及全息技术运用到教学领域奠定了基础,进一步推动智慧教育的发展。随着政府政策导向的引领,5G与教育行业融合不断深入,应用场景进一步探索和开发,5G+智慧教育必将成为未来教育发展的重要走向。
传统解决方案采用传统的视频会议或互联网APP软件
前者的系统主要由视频会议终端、视频会议服务器(MCU,Multipoint Control Unit)、网络管理系统、以及视频传输专网四大部分构成,其主要适用于政府机关和大中型的企事业单位,侧重于远程视频会议的应用需求。采用嵌入式硬件设备,产品高度集成,具有极高的安全性和稳定性。不足的是,一方面,系统和设备专业性需要专人进行开通调试和运行保障;另外一方面,系统在应用场景和使用空间上受到极大制约。
后者面向企业办公交流、业务培训、市场营销等领域的云视频会议应用软件日益普及,已经深入到我们日常工作、生活和学习中。云视频会议基于服务器端/客户端模式应用,主要以SaaS模式提供服务,通过PC、移动客户端,进行远程音视频会议、在线协作、以及屏幕共享等在线沟通交流。
无论是传统视频会议还是云视频会议,其产品技术和系统设计的局限性,实际应用效果上均存在互动不充分、教师和学生之间缺少面对面的实时讨论和交流、教学气氛不浓、学生专注时间不长、学习效率不高等诸多问题。
上海寰视解决方案
上海寰视根据以上传统教育方案,结合传统的线下课堂教学特征,以及根据穆尔的远程教育“交互”理论,在技术选型和系统设计上谋求创新以达到沉浸式的互动教学体验,为教师和学生充分提供实时交互和多方互动创造条件。解决方案不仅仅有声音和图像的双向传输,更需要通过全景化的肢体表现来建立彼此之间教学关系,具备提供“现实”实验室教学场景的系统能力。远程教育的解决方案不能被设计为一个远程视频会议系统或会议平台,应该摒弃传统单调、缺乏主观能动性、被动接受或灌输式信息化技术手段,以破解新时代远程教育的难题,实现远程教育智慧化。
方案设计:
1、以上海寰视MICS全域可视化云平台为核心,作为教育机构的可视化云调度管理平台;以云平台接入网关为纽带,作为校区远程视频交互可视化云接入;以一体化4K云节点为端接入,作为教室课堂音视频双向传输和显示。
2、通过MICS全域可视化云平台来实现在线虚拟教室、多个校区、多个教室课堂间的音视频双向互联互通,实现主讲教室(虚拟教室/教师端)和听课教室(学生端)的远程视频教学互动。可以通过构建教学专网、互联网、或5G网络提供校区间跨地域音视频调度、监控录播的一体化应用服务。
3、校区内部课堂教室通过局域网实现互联互通,再通过部署的校区云平台接入网关实现与可视化云调度管理平台/虚拟教室的互联互通,从而实现各校区之间所有教室课堂的全域互联和实时音视频交互。
4、依托于上海寰视产品的低延时、4:4:4画质、4K/8K视频传输技术,可以完美结合AR/VR成像技术,打造沉侵式课堂教室,远端的师生“走”进AR实验室智慧课堂,切身体验沉侵式教学的“真实”效果。
架构选型:
打造的系统设计如下:
(智慧远程教育系统拓扑图)
(虚拟教室系统设计示意图)
(校区课堂系统设计示意图)
(运行中心系统设计示意图)
方案特点:
1、资源有效共享:“智慧远程教育”打造开放式的教学环境,借助于各类网络,无论是VPN网络还是互联网,使得不同地区的学生一样能够接受名师讲课,也可以看到一流实验室的实验展示,实现有限教育资源的充分共享。
2、打破时空阻隔:在远程教育中教师和学生不在同一个地点,“智慧远程教育”可以提供实时远程互动式的教学,彻底打破时空限制,为教师和学生创造多方互动的便利条件,以此来拉近彼此间心与心的距离,更有利于教学互动,学生的身心得到健康发展。
3、沉浸式课堂效果:“智慧远程教育” 一方面可以有效解决当下比较突出的教育资源不平均、优质师资不足的问题;更重要的一点,可以远程方式进行实时教学互动,借助于5G的超宽带高速传输、低时延的技术优势,结合AR/VR应用,呈现沉浸式立体课堂效果,使得学生犹如身临其境,亲切感受到真实而高效的学习氛围。
4、教师和学生两者之间前排体验、无限接近面对面教学互动体验、 声像一致性便于快速精准定位、 实时关注课堂学生学习参与度、能够轻松地在白板上共享材料、任意多路4K高清画面接入显示、全网络系统设备远程运维监控、支持云平台在线教学监控录播
技术优势:
1、节省IP资源:采用MICS全域可视化云平台+云平台接入网关部署架构形式,每个校区仅需分配一个有效的IP地址即可实现所有校区、所有课堂教室的音视频互联互通,可以有效减少运行成本。
2、系统有效简化:MICS全域可视化云平台涵盖了多媒体接入、智慧云屏、显控系统、坐席协作、数字音频处理、云会议、监控录播、 可视化集中控制以及各类平台对接等音视频处理控制系统,任何音视频终端设备均可以接入MICS云平台系统实现全域互联,而无需任何第三方平台或产品。
3、业务应用无限扩展:MICS全域可视化云平台产品和技术全部为自主研发,掌握核心技术,可以提供SDK和Open API,支持系统二次开发,支持各类业务系统/平台对接,应用场景有无限可能,以实现智慧教育一体化业务应用。
技术能够填补信息鸿沟,科技可以缩短山路距离。
上海寰视相信,随着5G+智慧教育的模式开展,移动互联网、云服务、大数据、物联网、人工智能等新ICT技术带来的便利将会越发明显,教材多媒化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、任务合作化、环境虚拟化将成为未来教育主流趋势。
视美泰-校园安全解决方案
近年来校园安全事件频发,国家相关政策陆续出台,推动教育安防行业发展,“平安校园”、“数字校园”建设相继展开,针对校园安防场景的新技术新产品陆续落地,在政策、技术环境双利好的情况下,教育安防行业发展迅速,校园安防市场规模不断增长。
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视美泰校园安全解决方案
方案背景
近年来校园安全事件频发,国家相关政策陆续出台,推动教育安防行业发展,“平安校园”、“数字校园”建设相继展开,针对校园安防场景的新技术新产品陆续落地,在政策、技术环境双利好的情况下,教育安防行业发展迅速,校园安防市场规模不断增长。
方案概述
视美泰校园安全解决方案侧重于校园的安全与管理,以物联网、人脸识别等技术为基础,以人脸识别闸机、访客机、考勤机、班牌以及AI边缘计算等整体解决方案为载体,提升学校的信息化应用能力和管理服务水平,为师生提供更加安全、便捷、高效的校园环境。
系统架构
方案构成
1、访客管理解决方案
访客管理解决方案集视美泰人脸识别闸机专用主板、单目/双目摄像头、5寸-10.1寸屏以及闸机核验APP和DC MIPS云智慧通行于一体,可以对校园临时访客进行精确识别及管理,全面记录保存来访人员的证件信息、图像信息以及进出信息。支持预约来访,无接触身份验证,让访客更便捷更舒心,并支持陌生人提醒、黑名单监控等。来访数据支持实时查询,并可形成报表,达到“数字化登记、网络化安全化管理”的效果。
2、通行管理解决方案
通行管理解决方案通行管理方案由测温人脸识别通行管理模组和配套软件组成,该方案可无缝对接各类摆闸翼闸三辊闸,实现一站式成品落地,也可独立作为校园考勤管理设备,可应用于学校大门入口、学生宿舍、图书馆等场景,利用人脸识别技术和红外热成像体温检测技术进行学生身份认证,同时完成非接触式精准体温测量,安全、可靠、准确,让学校管理者非常简单方便的知晓学生在校情况以及学生的健康情况。
3、智慧电子班牌解决方案
智慧电子班牌解决方案以智慧显示主板、DC MIPS云平台等为基础,基于物联网、人脸识别等技术,可实现大数据、资源共享,有利于学校信息化建设和交流,在提升管理效率的同时降低管理成本,贴合学校教育改革需求。
4、边缘计算方案
视美泰基于瑞芯微RK3399及NVIDIA® Jetson Xavier NX平台边缘计算盒,具备超高浮点运算的 AI 处理能力,支持多路视频图片智能分析,聚合了丰富的AI算法,可支持人脸识别(支持年龄、表情、性别、眼镜、胡子、口罩等属性)、人体(支持性别、年龄、衣着颜色、背包、雨伞等13大属性、姿态)、机动车(支持车牌、车色、车标等属性)、非机动车(支持非机动车类型及人员特征等属性)、智能周界等常规AI智能分析算法,可广泛应用于校内人脸识别、行为分析,对于危害校园安全的人和行为及时防范。
5、视频监控
校园视频监控方案以IPC摄像头为基础,主要涉及校区的校园周界、校园出入口、校区主要路口等周边场所,通过视频监控系统,增强校园的安全巡查力度及突发事件的响应能力,为校园的安全保驾护航。
相关产品
1、测温人脸识别通行管理模组
2、边缘计算盒
3、 IPC摄像头
4、访客机
5、电子班牌
6、DC MIPS云平台
视美泰校园安全解决方案支持部署到DC MIPS云平台,学校可以通过DC MIPS云平台对终端设备进行智能化远程管理,也可将校园管理平台与DC MIPS云平台对接,校园管理平台还可与终端设备直接对接管理。
智微智能-录播互动教学解决方案
近年来,教育信息化取得良好进展,全国中小学互联网接入率从25%上升至90%,多媒体教室比例从不到40%增加至83%,但市场空间仍有较大潜力。常态化录播市场需求量大,常态化录播发展空间广阔,假设常态化录播渗透率为30%左右,教育录播行业市场规模大致在800亿元。以上仅测算了教育领域中录播行业的市场估值,录播设备在其他领域的应用也在稳步推进,录播市场仍有广大发展潜力。
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智微智能录播互动教学解决方案
我国一直以来对教育发展极其重视,其中教育经费占GDP比重始终保持在4%以上,预计2021年我国教育信息化总经费在3000亿以上。且随着教育信息化建设推进,经费投入还将继续增长。
近年来,教育信息化取得良好进展,全国中小学互联网接入率从25%上升至90%,多媒体教室比例从不到40%增加至83%,但市场空间仍有较大潜力。常态化录播市场需求量大,常态化录播发展空间广阔,假设常态化录播渗透率为30%左右,教育录播行业市场规模大致在800亿元。以上仅测算了教育领域中录播行业的市场估值,录播设备在其他领域的应用也在稳步推进,录播市场仍有广大发展潜力
云+端+系统
方案整体框架图
省教育厅平台或校园平台
服务器+平台软件
授课端:主讲教室
主机+软件+摄像头+麦+抬头电视
听课端:互动教室(+听课教室)
主机+软件(+摄像头+麦)
服务器
录播系统
主教室需配备两台4K摄像机,即可实现师生全景/特写四景位之间的无缝切换;全向拾音麦, 360度全范围拾音,智能追踪发言人,优化音频采集,真实还原声音。
多终端听课
除常规的主讲端听课外,还满足一拖三、一拖四听讲端教学,支持移动端、嵌入式设备、台式电脑和笔记本电脑等多类型终端听课。
多场景实现
多种教学场景,多种功能实现
1拖三,1拖四教学场景,实现录制/直播互动/点播/课程资源共享/巡课等多种功能,支持一个主讲教室多个听讲教室同步直播教学,课堂上通过互动课堂系统可异地听讲。
多形式实时教学互动
打破地域边界,实现全场景教学:展台互动,将听讲教师的学习情况反馈给主讲教室;板书互动,实现授课内容的完全同步,随着镜头的切换,主讲老师可进行随讲点名,随着镜头的切换,主讲老师可进行随堂点名。
巡课/课程管理
教育局和学校领导可以使用互动课堂管理平台进行在线巡课。也可以查看或规划开课数据,方便进行教学管理。
资源库共享
老师可以登录平台进行教学评比,丰富的优课资源,为优质教育资源的共享提供更加广阔的平台。
延展学生课堂,提供个性化教学
为学生提供基于移动互联网的点播、网络个性化学习、视频微课等多种延展课堂学习的资源,为学校开展混合式学习活动提供支撑。
部署优势
易用易维护,系统可靠
无需额外配置,接入显示,即时操作,规避网络造成的控制延迟,支持硬件看门狗,软故障自动复位,无须人工操作。
公私云混合部署,极大降低使用成本
私有云建立在学校局域网或教育专网上,借助现在网络满足网内所有用户免流量应用;公有云建立在互联网上的公有服务,跨区域互动时使用,需要支付使用流量费。公私混合,灵活方便,自动调度应用路由方向,节省流量,降低使用成本。
私有云多级部署,就近上课
支持市教育局、区教育局及学校间的多级部署,根据参与者,自动优选最近路由组建互动课堂。自动选择连接距离最短的上级服务器,保证最优的应用环境。
网络自适应,音/画质流畅清晰
自适应改变传输码流,输出最优化画质。抗干扰性强,对抗网络波动。音视频同步传输,低延迟,降噪及回声抑制功能,流畅清晰,保证听讲质量。
强大的管理平台
三大独立平台,自由配置
智微智能方案团队打造了功能齐全的三个独立的资源平台:资源应用管理平台(学校标配),音/视频交互平台和约课平台,可实现从校端、老师端到学生端的丰富功能。
多种创建/加入课堂方式
1、通讯录管理:一键选取所有上课成员/教室
2、设置课程号或二维码:学生端输入课程号或扫码即可加入课堂
多网段大规模直播、点播
支持rtmp、rtsp等多种直播协议,录制的同时可实况直播到网络中的任意远端教室,并支持跨网段、广域网的直播和点播,支持组播、单播,直播时支持自动断线重连。
后期处理简单快捷
为了便于已录制好的课程进行再次编辑和传播,音视频交互平台支持文件分割技术,支持字幕实时插入,支持多种分屏效果,转场特效可随意切换,支持多种特技切换,支持台标插入功能,还可以通过设定信息可自动生成片头片尾,使视频内容更丰富。
灵活的远程导播技术
支持5个视频通道无障碍导播切换导播控制:手动/自动/半自动。独立的云台方向控制键可实现独立或组合控制。
标准方案+定制方案
较同类产品具备极具竞争力的价格优势,两层架构,配置简易,操作简易
拥有成熟的标准化方案,提供专业的售前部署咨询服务,提供最优的部署方案和使用培训,简单易用,实操方便,标准方案,即采即用
全定制个性化方案,可满足独特的个性化需求。可根据应用需求,调整平台方案或功能增减,可提供底层的SDK,与客户平台实现无缝对接。
目前智微智能互动录播教学解决方案已经应用到山东,昆明等多所学校,帮助边远地区实现教育公平,缩短城乡差异,实现教育资源的再分配。
面对教育行业在不断摸索中的应用需求更新,智微智能始终坚持以“技术创新”驱动“教学改革”,以“洞悉市场”驱动“行业发展”,以技术为本,服务为基,全方位搭建“云+终端+平台”多元业务结构,推动教育迈入真正的智能教学新阶段。
康帕斯案例-中山某小学学术报告厅
伴随着网络技术的突飞猛进,移动互联网媒体的迅速崛起,打造完善的“全媒体”框架,提高舆论引导能力和水平,引领教育、文化、宣传的主流趋势,融媒体音视频控制系统势在必行。其范围广、业务多,包括视频会议系统、大屏幕显示控制系统、音频处理系统、投影融合系统、 集中控制系统等。要求显控系统能实现信号切换、信息交互顺畅、图文推送准确、组织协调有效的目标。
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中山某小学学术报告厅WOOMAX案例
伴随着网络技术的突飞猛进,移动互联网媒体的迅速崛起,打造完善的“全媒体”框架,提高舆论引导能力和水平,引领教育、文化、宣传的主流趋势,融媒体音视频控制系统势在必行。其范围广、业务多,包括视频会议系统、大屏幕显示控制系统、音频处理系统、投影融合系统、 集中控制系统等。要求显控系统能实现信号切换、信息交互顺畅、图文推送准确、组织协调有效的目标。
WOOMAX激光大屏显示系统整合了显示、显控、中控等多种功能,根据用户的视频输入输出信号以及调度要求,配置相应的功能模块,本系统很好的满足客户作战指挥、应急调度、会议、培训等多种应用需求。
中山某小学学术报告厅采用一套5200*1600mm WOOMAX激光大屏,结合专属WOOMAX图像处理系统-超融合服务器,专业融合技术使得画面色彩呈现高清高亮平顺完事的特点,一整幅高分画面无任何分割,支持多方位观看,长时间观看视觉不易疲劳,满足报告厅会议观看,媒体展示需求,蓝牙遥控一键开关、画面切换操作更为简便。
好视通-云会议结合VR 进行远程智慧教学案例
浙江大学智能生物产业装备创新团队拥有计算机视觉与生物图像、农产品品质波谱检测与分析、生物传感器与纳米技术、生物产业装备智能控制技术、智能生物产业装备与机器人等先进实验室。
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好视通云会议结合VR进行远程智慧教学案例
浙江大学智能生物产业装备创新团队拥有计算机视觉与生物图像、农产品品质波谱检测与分析、生物传感器与纳米技术、生物产业装备智能控制技术、智能生物产业装备与机器人等先进实验室。
根据浙江大学紫金港校区的建设规划,未来将有更多带着“远程交互”“无线投屏”“物联网技术”“图像识别技术”等多种科技配置的教室出现。
(VR教学示意图:图片来源于浙江大学公众号)
现阶段,VR教学已普遍应用于全国各大高校,浙江大学也是如此。但VR主要是针对单个教室的设备配置,虽然学生通过VR可以看到仿真画面,却无法进行音视频的互动。
(VR教学示意图:图片来源于浙江大学公众号)
为了在不同的教室之间同时开展同类型课程,浙江大学开启新玩法,实现了新突破----在VR基础上再启用好视通云会议。
由此,学生可与老师和同学们进行音视频互动,实现多个教室同时上课。云会议系统富含共享学术文档、共享电脑桌面、电子白板、会议录制等多种功能,还可通过视频会议邀请专家进行远程授课。教师们通过云会议+VR教学使得交互教学更加智能化,省时省力。
云会议满足其他更多应用场景
视频会议除了结合VR打造智能互动教室,也满足于浙江大学其他应用场景需求。
浙大拥有悠久的历史和完善的教学体系。大学现设有7个学部、37个专业学院(系)、1个工程师学院、2个中外合作办学学院、7家附属医院。学校现有紫金港、玉泉、西溪、华家池、之江、舟山、海宁等7个校区。
在没有视频会议的情况下,各校区的行政会议、学术研讨、国际交流与合作、教师培训、人员招聘等工作在沟通过程中时效性受阻,会议成本也较高。
应用价值
而启用云会议后,各校区之间老师们沟通无需来回奔波,可多终端进入远程会议,解决各种问题。
现阶段,浙江大学在VR基础上启用云会议,远程交互教学更智能;也实现了学校内部及外部之间的线上信息交流,科学研讨,教务管理。
除了浙江大学,目前齐心好视通已经为国内众多高校提供了云视频会议解决方案,覆盖南北区域,其中有清华大学、北京大学、北京师范大学、西南大学、华中科技大学、华南理工大学等一系列知名高校。

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