技術賦能教育:51Talk 在線教育的 Serverless 及音視頻 實踐

十年樹木,百年樹人。教育的初心是育人爲本,技術的初心是科技向善。騰訊雲 Serverless 與中國教育行業攜手同行,秉持初心以技術賦能教育,打造有競爭力的中國教育行業無服務器解決方案。

“伴隨移動網絡和在線模式的快速發展,音視頻通信成爲教培行業剛需。51 Talk 致力於用技術創新提升用戶體驗,在在線教育場景中快速實現音視頻互動能力。”

- 龍錦遠, 51Talk 音視頻技術負責人

51Talk 是中國在線英語教育行業的領導品牌,2016 年在美國紐交所上市,是 中國第一家赴美上市 的在線英語教育公司。作爲國內最早實踐 OMO 模式 (Online-Merge-Offline)的在線教育機構之一,通過深耕行業累積的教研管理經驗和真實場景教學數據,在自研的配套軟件系統的基礎上,支撐起整個教學環節。

( 51Talk 在線課堂數據流程圖 )

OMO 模式是指線上和線下相融合,利用技術發展打通線上線下,大幅提升市場效率的商業模式。當前,教育機構實現 OMO 模式有三種方式:自研、外包服務,以及購買 SaaS 服務。但這三種方式各有困擾:

1. 成本高:OMO 模式對 AI、大數據、雲計算、物聯網等各領域技術要求較高,自研能力需要組建一支專業的技術團隊和高昂的成本投入;

2. 難匹配:外包廠商對原有架構並不熟悉,在需求實現和開發權限上難以恰當匹配;

3. 靈活度低:購買 SaaS 服務雖然看似簡單,但存在靈活性不佳、數據孤島、無法滿足定製化需求等問題;

01. 小步快跑,別讓教育行業困在代碼中

在線教育行業的 OMO 模式涉及複雜的流程和新的技術,對運營成本、技術能力、盈利能力提出了更高的要求和挑戰。而影響在線教育行業營收的關鍵是用戶轉化率、續費率和轉介紹率,本質上提升轉化率的基礎是教學體驗和學習成果。這需要教育行業用最小的成本,快速試探用戶的反饋,不斷驗證市場反應。51 Talk 基於對用戶行爲的理解,業務側需要快速迭代新功能:支持回放、收藏、下載和轉發學生在課堂中的精彩影像片段,留下學生在成長進步路上的精彩瞬間。讓專業的人做專業的事,讓教育行業只需專注業務邏輯。

龍錦遠表示:從上線效率和運營成本的雙重需求考慮,需要能夠快速構建服務、自動彈性擴縮的解決方案,加快項目上線的時間,降低開發、維護、擴展的複雜性。

Serverless 讓客戶無需維護跟業務無關的底層基礎設施,能夠專心自己的業務,縮短研發週期,真正實現「小步迭代、試錯快跑」的敏捷開發。在 Serverless 的架構中,用戶操作的是服務化的組件,如存儲服務、授權服務等,縮短了開發週期,降低了開發難度,且避免了由基礎設施產生的延遲。

(讓開發者專注業務邏輯)

02.「全景錄製」實時音視頻 TRTC + 雲函數 SCF 解決方案

  1. 利用雲函數 SCF 實時錄製直播內容,生成 ts 文件存在指定位置。
  2. 精彩片段觸發之後,讀取觸發點前幾個片段,調用函數資源池,快速生成精彩片段。

(全景錄製流程圖)

  • 雲函數 SCF 一鍵觸發,實時彈性啓動,服務端執行瀏覽器全景鏡像錄製;
  • 瀏覽器多路解碼、一路編碼,降低算力消耗;
  • 瀏覽器實現多路直播流、信令、白板等同步集成,簡單直觀;
  • 錄製過程靈活調整佈局,切換主播、觀衆視角;
  • 實時音視頻 TRTC 與 雲函數 SCF 內網推拉流,極大提升實時性,降低網絡流量成本;

03. 降本增效,技術進步的最佳體現

在線教育的技術投入並不簡單,以線上課堂的業務系統舉例,就需要 iOS 開發、安卓開發、PC 開發、後臺 Web 開發等等,即使搭建最簡單的教育系統,通常至少需要 10 人左右的研發團隊,更不用提後期運維、服務器和時間成本的投入。同時,在線教育行業的用戶流量波峯波谷明顯,也會面臨意料不到的流量突增。IDC 裏的服務器不一定可以滿足計算需求,自建服務的硬件採購週期較長,因而亟待找到最小成本的可行性方案。

在 Serverless 解決方案上,即使把本地流量全部切到雲上,也可以全部承載,支持彈性伸縮。雲函數大大節省了運維成本和服務器開銷,1ms 粒度的按用量計費模式,成本可降低 70 %(具體收益結合業務場景和使用案例預估) 。

(雲函數按用量計費模式)

騰訊雲 Serverless 架構師李永濤曾服務過多家業界知名的教育客戶,基於在視頻雲領域深耕多年的豐富經驗,他表示,“ Serverless 作爲下一代計算資源的使用範式,真正意義上實現了 IT 資源的按需使用。結合騰訊雲全球互聯的數據中心,面對教育行業的區域分佈廣、延遲敏感強、區間併發高等場景特性,提供了針對性的解決方案 — 高併發場景下資源快速拉起,低谷時進行資源快速回收,滿足用戶需求的同時降低資源的使用成本。”

04. 騰訊雲 Serverless 教育解決方案全面升級

1. 聚焦音視頻和多媒體處理

1V1 課堂、小班課、互動大班課和雙師課堂是在線教育的四大基礎場景,對技術的需求是滿足高質量的音視頻處理和高併發的穩定性。

Serverless 音視頻轉碼、推流、直播和圖片處理等方案,支持靈活、自定義的轉碼方式,快速搭建 RTC、RTM、互動白板、實時錄製等各種產品組合的定製化任務處理能力,補足當前單獨雲服務的功能盲點;採用分佈式架構,在海量高併發情況下禁得住考驗,99.99% 高可用,滿足千人大班課場景需求。

(雲函數音視頻轉碼應用場景)

  • 高效整合

通過雲函數 SCF 聯動 Faas + Baas 服務,將視頻上傳、視頻處理、圖片處理、存儲場景、數據處理有機地整合爲一體。

  • 長時運行

利用雲函數的長時運行機制,支持 12h-24h 的運行時長,可覆蓋大文件耗時較長的轉碼場景。

  • 平滑遷移

支持用戶自定義配置 FFmpeg 命令參數、以及部署自建 FFmpeg,轉碼方式靈活。

  • 成本低廉

所有組件交互均走內網,無需額外流量費,1毫秒粒度按用量計費,擁有顯著的成本優勢。

2. AI 互動和內容監測與審覈

在線教育行業發展中勢頭迅猛的 AI 互動課堂,可以根據學生的學習進度提供個性化的教學方案和遊戲化的互動體驗,成爲用戶、在線教育機構和資本關注的焦點。

騰訊雲 Serverless 結合 AI 及音視頻技術,提供視頻智能化編排處理解決方案,包括隱藏式數字水印、AI 智能審覈涉黃、涉政內容,輔助視頻內容分析和生產,進行實時個性化推薦等。

(智能推薦流程圖)

3. 數據 ETL 處理

在教學過程中,學生畫像、學情分析和課堂質量分析等產生的大數據需要進行沉澱和分析,幫助學生、家長和老師用科學和量化的方法把握教學效果,及時調整課堂內容和教學進度。

騰訊雲 Serverless ETL 解決方案可以輕鬆地進行大容量數據的計算,比如對源數據併發執行多個 mapper 函數,並通過 reducer 函數彙總執行結果。

(雲函數數據處理應用場景)

騰訊雲 Serverless 的技術優勢將持續拓展到「備、教、練、考、評、管」的教學全流程中。

05.「全景錄製」使用申請

《使⽤ Serverless 雲函數和 Headless Chrome 進行實時渲染錄製合流》一文中和大家講述了在線教育場景中的錄製需求痛點,並推出全新解決方案: Headless Chrome 全景錄製方案

⽬前已經有較多企業逐步上線使用,如果您也想參與此⽅案的測試使用,點此完成內測表單填寫,我們將在 1-3 個工作日與您聯繫,感謝您的關注與支持。

06. 音視頻實時互動 Serverless 系列解決方案

  1. 雲函數和 Headless Chrome 進行實時渲染錄製合流
  2. 使用 Serverless 雲函數爲 TRTC 輸入在線媒體流
  3. 使用 Serverless 雲函數實現 TRTC 單流 / 混流錄製

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