声网双师课堂解决方案 不只是低延时那么简单

今年中旬，有一则报道“刷遍了”朋友圈。四川省一所民办农村小学，老师通过一根网线，把远在美国俄勒冈州的英语老师，与坐在不到 20 平米小教室里的几十名山村少年连接到了一起。这些可能还未走出过自己家乡的孩子，通过实时音视频技术，认识了山外的世界。这既是一场普通的双师课堂，也是近几年在线教育行业中最不可忽视的趋势。

根据市场预测，未来 5 年内，双师课堂将覆盖全国所有一至六线城市中小学校，课堂布局将达50万间，学员数量可达3000万左右。仅安徽省，近三年来已累计投入资金53亿元，用于创新应用在线课堂教学模式，实现了教学点全覆盖。从2015年到2017年，经历三年运营模式的探索，双师课堂于2018年迎来爆发式增长，双师教室布局数量达到5000+，增速超过100%，双师课堂进入高速发展阶段。

按照发生的场景来划分，双师课堂有两种类型：

一种是专递课堂、同步课堂，现在有些村镇级的学校，师资匮乏，当地县级学校会发起双师课堂，把课堂影像实时传输给这些村镇学校，让他们可以同时在线上课，与老师互动。然而，由于一些县、镇的网络情况不如一线城市，所以会通过城域网来传输音视频数据，以保障课堂体验。

另一类双师课堂则是由教育培训机构发起的，一方面解决了教育均衡的问题，另一方面则是在一、二线城市教育布局基本完成的情况下，进一步发展三、四线城市。这样的课堂，一般会选择通过互联网或自建专线进行传输，并尽可能地覆盖到更多的学生。 

双师课堂的关键挑战

要知道，双师很重要的一个作用是，解决了教育资源分布不均衡的问题。把优质学校或师资，与有需求的学生或师资力量相对薄弱的学校连接在一起，共享优质的课程。可能是同一个国家的老师给学生的上课，也可能是一堂跨洋的课程。

不论是学校，还是教育机构，在建立这样的双师课堂时，都需要面对几个关键的挑战，包括：课堂效果与体验，成本与招生，教学内容的本地化，以及管理等问题。其中，最重要的就是双师课堂的效果与体验。想要获得好的体验，就要面对以下这些挑战。 

音视频体验

首先双师课堂是一场多人、多教室共同参与的大型互动场景。而要有互动，最起码就要“看得清，听得清”。但是，双师很多情况下是主要发生在网络环境不同的两个教室之间的。一方是来自一线城市或县级学校，另一方，则是面向一些三线城市，甚至村镇教室，很容易容易遇到带宽的瓶颈。如果强行将高分辨率、高码率的视频传输给他们，很可能会出现视频卡顿、画面丢帧等情况。在音质方面，教育场景下需要支持语音与音乐的高音质。在语音场景下需要支持8K或16K采样，而在音乐教学场景下则需要覆盖全频带的48kHz采样，这对音频编解码技术方案提出了较高的要求。同时，在教育场景下，还会遇到双讲问题。双讲主要指在交互场景中，互动双方或多方同时讲话，其中一方的声音会受到抑制，从而出现断断续续的情况。这是由于其中一人的声音，被对方的回声所掩蔽。这就要求在回声消除力度上寻找平衡点，既不能产生回声，又不能抑制人声。通常来讲，双师课堂都是大屏幕互动场景，一般采用 720p 或 1080p，甚至 4K 高清分辨率的视频。这样高质量的音频与视频，会占用较高的带宽。但如果遇到上网高峰或网络拥塞，就会因为丢帧而出现卡顿、模糊、音画不同步等问题。要解决这个问题，需要降低带宽占用，可以通过降低码率或结合机器学习算法来实现。

稳定低延时

在线课堂中，稳定的低延时传输才能保证实时互动可以正常进行。根据国际标准，延时在 400 ms 以内，才能有好的实时音视频互动体验。在选择双师方案时，需要考虑网络节点的覆盖地区是否可以合理满足自身需要，还需要考察其网络服务对中小运营商的支持，以及网络传输质量。不过，低延时并不意味着越低越好。延时与音视频质量是一对处于天秤两边的参数，延时过低意味着可能要降低一些画质或音质，而高画质、高音质也会占用更高的带宽，提升延时，甚至在用网高峰期会出现卡顿、模糊等问题。

质量可回溯

对于教育行业来讲，主动追查质量问题可以节省大量的运营成本，并有助于提升用户满意度。举一个真实案例。在一场双师课堂里，上课开始时，有一个教室反馈，学生提问，中心教室听不到。在经过一系列诊断和分析后发现，刚刚那个教室其实是不小心按到了静音。于是问题迎刃而解。所以我们认为能提供实时通信服务还不够，还需要将服务质量透明化，让大家可以主动查询出质量问题的根源。

声网Agora双师课堂解决方案

声网Agora 的双师课堂解决方案，基于声网Agora SD-RTN™全球实时网络，提供面向全球的高质量、低延时双师课堂互动体验。同时，双师课堂解决方案支持公有云、混合云部署，既可满足私有云部署的要求，又可通过公用云实现与区域外名校共享教育资源。

图：双师课堂解决方案基本架构

图：双师课堂解决方案混合云架构

双师课堂解决方案可提供高质量的音视频体验，并支持多项课堂互动工具，能帮助老师营造更沉浸的师生交互体验。另外，双师课堂解决方案还支持 AI 辅助教学、质量监控等多项特性。

专线级的传输质量

以往，在线课堂为了保证网络传输质量，尤其是在三、四线城市的课堂效果，会选择搭建专线。但是自建专线成本高昂。声网Agora SD-RTN™ 用互联网的网络成本实现了专线级的传输质量，并将它以PaaS的形式开放出来，为在线教育企业减轻基础建设的高额成本。 声网通过自建的全球虚拟实时通信网络SD-RTN™、自主研发的音视频编解码器和网络传输策略等独家技术手段，可以做到在实时音视频过程中，根据网络情况，智能调节码率、帧率，保证即使在60%的丢包情况下，音视频通话可流畅进行。

音视频高清体验

（编辑：湘西站长网）

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