技术赋能教育：51Talk 在线教育的 Serverless 及音视频 实践
培养树木成才需十年磨一剑；培育人才需百年如春华。立德树人的根本宗旨在于"以人为本"，《.NET平台》坚守科技报国使命，《.NET平台》将与我国教育事业共谋发展．我们将以技术创新助力人才培养．基于云计算的新一代《.NET平台》将在"互联网+"时代构建智能化教学服务方案．
随着移动网络技术和在线学习模式的迅速发展，在线教育领域对音视频通信的需求日益增长。51Talk凭借其强大的技术创新能力，在线教育场景中实现了高效、便捷的音视频互动功能
- 龙锦远， 51Talk 音视频技术负责人
51Talk 在中国 English 教育在线领域占据领先地位
（ 51Talk 在线课堂数据流程图 ）
OMO模式主要指线上线下融合，并借助技术发展打通线上线下渠道连接。该模式显著提升了市场运营效率，并被广泛应用于多个行业领域。当前教育机构实现OMO模式主要通过三种途径：自主开发、第三方外包服务及订阅制SaaS服务。这些方式各自存在局限性：
**1. 投入大：**OMO模式涉及人工智能、大数据分析、云计算平台以及物联网设备等多个前沿领域，在实现这一模式时需要依托强大的技术实力，并将巨大的资金支出用于研发和建设专业团队。
第三方服务提供商对现有架构了解不足，在需求实施和权限配置方面存在不匹配的情况
**3. 灵活性不足：**虽然购买 SaaS 服务看似很简单, 但涉及灵活性不足的问题, 包括数据孤岛以及无法满足特定企业的需求等问题。
01. 小步快跑，别让教育行业困在代码中
在线教育行业的OMO模式包含复杂的操作流程与新兴技术的应用，在运营成本、技术能力与盈利能力方面提出了更高的要求与挑战。实现营收的关键在于用户转化率、续费率及转介绍率这三个核心数据；其本质在于通过优化教学体验与学习成果来提升转化率的基础。教育行业应通过最低的成本迅速收集并分析用户的反馈信息以观察市场反应情况；51Talk基于对用户行为特征的理解推动业务层面的功能迭代升级：新增回放功能供学生回顾课堂重点内容，并提供影像片段下载与收藏服务；同时建立完整的成长轨迹记录系统以便全面观察学生的进步与发展情况；最终目标是让专业的团队专注于核心业务发展的同时让整个行业能够专注于提升服务质量
龙锦远认为基于提升服务上线效率以及降低运营成本的需求，在当前技术环境下提出了一种既能快速构建服务又具备自动弹性扩缩能力的新方案，并认为这一创新思路有助于缩短项目上线所需的时间，并且降低了开发过程中的维护工作量以及系统扩展所需的复杂度
Serverless 让客户不需要维护与业务无关的基础设施，并能够让客户专注于核心业务以缩短研发周期，并真正实现了对敏捷开发的支持——持续改进型开发模式。在 Serverless 的架构设计中，默认提供了一系列服务化组件（如存储服务、权限管理服务等），从而进一步降低了开发难度，并避免了因基础设施带来的延迟问题。
（让开发者专注业务逻辑）
02.「全景录制」实时音视频 TRTC + 云函数 SCF 解决方案
- 通过云函数SCF进行在线实时采集直播内容，并将ts文件输出至特定位置。
- 当精彩片段触发后，在线获取最近的几段精彩素材，并调用预先建立好的功能库（即函数资源池），从而高效地产出高质量的精彩素材库。
（全景录制流程图）
- 通过一键触发功能实现实时弹性启动机制，并在服务端自动完成浏览器的全场景镜像录制；
- 采用多路解码技术与单路编码方案相结合的方式优化算力消耗；
- 支持同时实现多路直播流的同步集成、信令机制以及白板功能的整合，并提供简单直观的操作界面；
- 提供灵活布局调整能力，并支持主播与观众视角的快速切换以满足不同展示需求；
- 通过TRTC技术和云函数SCF进行内网推拉流协同工作以保证实时音视频传输质量的同时显著降低网络流量成本
03. 降本增效，技术进步的最佳体现
在线教育的技术投入并非易事，在基于线上课堂的业务系统中就涉及iOS开发、安卓开发等多方面的技术实现。即便是一个相对简单的教育系统项目也需要至少10人以上的研发团队共同完成，并且在后续运维服务以及服务器建设和基础设施准备方面同样耗费大量时间和资源。此外，在线教育行业呈现出明显的季节性和周期性波动特征，并容易遭遇不可预见的巨大流量激增。公共云服务可能无法满足所有计算需求因而必须权衡成本与性能，在线教育企业的最优选择往往是在保证服务质量的同时最大限度地降低成本以应对可能出现的负载压力
在Serverless方案中实施全网流量迁移同样可行，并且支持弹性伸缩功能。通过使用云函数服务可显著降低运营成本及服务器使用费用。基于1毫秒按用量计费模式的成本计算方式下，预计运营成本将减少约70%。（具体节省幅度需结合实际应用场景进行评估）
（云函数按用量计费模式）
在服务多家业内知名的教育机构时
04. 腾讯云 Serverless 教育解决方案全面升级
1. 聚焦音视频和多媒体处理
1V1课程、小组课、大规模互动课程以及双师型课堂构成了在线教育的核心应用场景，在技术能力方面则需具备满足高质量音视频处理能力和高强度运行能力的稳定系统保障。
基于Serverless技术实现的音视频转码与分发方案提供多样化的编码策略选择，并支持多场景实时应用开发功能；该系统通过分布式架构设计具备极强的抗压能力，在任何负载下都能稳定运行；可实现RTC会议系统开发及互动白板功能模块的设计与集成，并能无缝衔接实时录制功能以满足多样化的产品组合需求；同时弥补传统单一云服务的技术缺陷并提升整体系统的可靠性和扩展性，在极端情况下也能保证平稳运行以应对大规模在线教育场景的需求
（云函数音视频转码应用场景）
- 高效整合
借助云函数SCF协同运作Faas与Baas服务实现视频上传整合以及各环节如视频处理图片处理存储场景数据处理的巧妙融合
- 长时运行
借助云函数具备长时间运行的能力，在12至24小时的时间跨度内能够处理涉及大型文件需长时间处理的情况。
- 平滑迁移
允许用户根据需求自定义FFmpeg命令参数，并非强制依赖外部服务器而建立独立的FFmpeg服务器,编码方案灵活多样
- 成本低廉
所有组件之间的交互均通过内部网络完成，在不产生额外的流量费用的情况下（无需额外流量费），采用每毫秒为单位按照实际使用量进行计费（1毫秒粒度按用量计费）的方式运营（拥有显著的成本优势）。
2. AI 互动和内容监测与审核
在线教育行业发展中呈趋势性的智能化互动课程，在根据学生的学习进度因人定制个性化教学方案的同时提供趣味化的学习体验，并成为用户、在线教育机构以及资本关注的重要热点。
腾讯云基于Serverless架构整合了AI技术和语音视频处理能力，并提供智能化的视频编排处理方案。该方案涵盖隐藏式数字水印技术、AI驱动的涉黄涉政内容审核系统以及辅助内容分析与制作过程，并实现基于用户实时反馈的个性化推荐服务。
（智能推荐流程图）
3. 数据 ETL 处理
在教学环节中进行处理的大数据来源于学生的画像信息、学情评估以及课堂质量反馈等多个维度，在经过系统化存储与深入剖析的基础上能够为教育工作者提供科学依据。这些数据能够通过科学量化手段对教学成效进行评估，并为教师优化教学方案提供数据支持。同时系统会动态优化课堂教学策略以提升整体效率
腾讯云 Serverless ETL 解决方案能够高效地运行大规模的数据计算任务，并且能够同时对源数据进行多线程或多进程处理，并利用 mapper 函数完成数据转换以及 reducer 函数将转换后的数据按照特定规则进行汇总与统计。
（云函数数据处理应用场景）
腾讯云 Serverless 技术的优势将不断延伸至备课、教学、练习、考核、评价和管理等教学流程的各个环节中
05.「全景录制」使用申请
本文中详细阐述了在线教育场景中的录制需求痛点，并提出了新方法——Headless Chrome 全景录制方案。
之前已有众多企业陆续上线使用。如您也 wish to participate in this scheme's test, please fill out the registration form by clicking here: 填写内测表单。我们承诺将在1-3个工作日内与您联系，请确保您的联系方式正确无误。
06. 音视频实时互动 Serverless 系列解决方案
采用 Serverless 云服务与无框架 Chrome 浏览器实现实时渲染与录制的整合；
通过 Serverless 云函数处理 TRTC 的在线多媒体流输入；
通过 Serverless 云函数实现 TRTC 单一或混合流程的录制。
One More Thing
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