录制+镜像课程;GDS中的成功IP解决方案

客户:韩国GDS学院

韩国一家知名的私立教育连锁机构,服务于许多学生在放学后寻求额外私人课程以提升学业表现的市场。

项目目标:其目标是使一名教师(讲师)覆盖两个教室,以解决热门课程因单一教室容量不足导致的需求超负荷问题。

客户需求核心

终端用户的需求明确且具体:需在B教室实现实时、等比例还原A教室授课场景。例如当A教室有教师授课而B教室仅有学生时,通过B教室的巨幕,学生可实时看到A教室教师与黑板以真实尺寸呈现的授课画面,并同步接收音频。这种方案实现了”虚拟临场”的教学体验。

客户需求核心

1. 真实视觉体验:屏幕需以等比例尺寸呈现教师与黑板画面
2. 主屏高清画质:传输至相邻教室的主视频流需保持最佳画质
3. 多终端画质一致性:A教室自动追踪摄像机的视频(含音频)传输至B教室电视时,需保持同等高清质量
4. 音画同步:6米巨幕画面与B教室电视显示的运动画面需严格同步
5. 快速部署:用户要求”镜像课堂”系统具备简单易用的部署流程

项目价值

该方案旨在提升教育服务效率,实现高投资回报率(ROI)
“镜像课堂”系统设计
该方案命名为”镜像课堂”,因其技术原理与智能手机投屏至电视/车载屏幕的镜像功能高度相似。尽管整体设计看似简洁,但需满足客户所有需求的最优方案筛选过程颇具挑战。我们通过多次测试与演示,综合评估画质表现与成本效益后,最终确定了实施方案

系统设计方案

如前述,采用双投影机驱动的6米宽屏幕方案,可为学生提供足够沉浸的视觉体验。主PTZ摄像机的4K视频信号经视频墙控制器处理,分割为带重叠区域的双路视频流,分别传输至两台投影机拼接成完整巨幕。视频墙控制器引入的处理延迟需精确计算,以确保与电视端传输画面的同步性。

在”镜像课堂”方案中,我们采用了4K PTZ摄像机。该设备部署于教师授课教室,通过4K传感器完整捕捉6米宽黑板区域,经AOC-HDMI线缆向视频墙控制器传输未压缩的4K/30p视频信号。之后,控制器将该4K画面处理为两个独立的视频流,分别输出至两台投影仪。

安装在教室A的4K PTZ摄像机

配备6米宽屏幕和电视机的B教室

与此同时,另一台摄像机的信号通过SDI输出至Vela系统。Vela在录制内容(供学生课后点播回看)的同时,将SDI信号环出至Studio 2。Studio 2随后将该信号编码为完整的NDI流。

在解码端,部署的Studio 2接收NDI流,解码后输出信号至各电视屏幕。

为实现将嵌入音频后的视频从教室A传输至教室B(信号源来自自动追踪摄像机与调音台音频),我们采用了两台Studio 2设备。鉴于视频墙控制器会引入延迟,我们策略性地部署了两台Studio 2,在保证高质量画面的同时,实现同样快速的视频传输。通过编码和解码高带宽NDI视频流,他们能产生相近的延时,从而保持同步。

后续

学院管理层、教职工及学生均对新教室环境表示高度满意,标志着项目圆满成功。

因此,他们决定在另一所附属机构‘首尔GDS-G学院’推广这套名为‘录制+镜像课堂’的教学系统。目标是实现跨楼层虚拟授课。例如,4楼教室实时课程可同步传输至1楼和4楼的教室。这听起来是个充满挑战但最终收获颇丰的项目!

继GDS-M和GDS-G成功部署后,又有两所附属机构决定采用该系统,以提升教学空间的灵活性与使用效率。众所周知,首尔市中心(尤其是聚集大量私立教育机构的江南区)的场地租金成本高昂。因此,若该投资能有效提升有限空间的利用率,其合理性便得以充分体现。

在GDS-D和GDS-T校区,该系统在有限的教室资源下为课程安排提供了更大的灵活性。例如,GDS-T校区在两间教室内安装了4K摄像机,并在三间教室内配备了双投影仪和6米宽的屏幕和电视机。教室A可将授课内容传输至教室B和C,教室B可传输至教室A和C,而教室C则能接收来自教室A或B的课程。这种互联互通的设计使课表编排具备高度适应性,能够应对学生人数逐月波动的情况。

IP视频:灵活性的优势

尽管在实际部署IP音视频解决方案时可能面临诸多挑战(如更高的安装成本、对现场故障排查的技术要求更严苛,以及需要高效的持续维护),但其核心优势在于与生俱来的灵活性。

例如,一间教室既可作为传统授课空间(师生同场),也能根据需求快速转换为无教师在场的虚拟课堂,实现教学场景的无缝切换。

让我分享一个充分体现这种灵活性的真实案例。大约一个月前,负责将4K画面传输到隔壁教室6米宽屏幕的主摄像头突然故障。我们花了两个多小时排查问题,最初以为是摄像头本身故障,最终发现罪魁祸首竟是那条50米长的AOC-HDMI线缆。
由于没有备用线材且夜间更换耗时过长,我们采取了更灵活的解决方案:用我的备用Studio 2作为临时替代。将4K摄像头切换为全NDI模式,并通过网络交换机连接Studio 2并配置为接收端(解码模式),最终成功将4K信号传输至视频墙控制器,化解了危机。

基于IP的音视频系统为设备操作和维护提供了更高效、更便捷的访问方式。例如,用户能直观发现6台编码器/解码器中有4台处于离线状态(可能表现为连接中断或网络故障)。若设备在线(通常以绿色状态指示灯标识),用户可远程修改多项参数,包括设备名称、IP地址、音量等级,以及解码源(若设备处于解码模式)。

结论:

“世间唯一不变的唯有变化。”
本项目再次印证了这一挑战——需要投影机、视频墙控制、摄像机及编码/解码器四大产品线专家的无缝协作。这就像电影制作般,摄像机、灯光、音频、背景、演员及各工种必须精准配合,任一环节缺失都会导致全组停滞。而两个项目并行推进,更放大了协调复杂度。

当然,本项目不仅带来了经济效益,更积累了宝贵的新经验与技术诀窍。客户始终追求能提升效率、优化投资回报的创新解决方案。我坚信,基于IP的音视频系统正是答案,尤其是搭配稳定可靠的设备时。

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