CN111949822A - 一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统及其运行方法，包括多平台终端、通讯网络、前端处理模块、短视频模块、第一智能审核模块、直播模块、第二智能审核模块、交互式学习及测验模块、数据分析模块、云计算模块；短视频模块具有强大的快速上传、转码、存储、分发等能力，集成拍摄、特效、滤镜、编辑、合成、本地压缩、上传、播放和实时交互式测验题等功能，实现一站式教育短视频的编辑、制作和发布。直播模块实时显示学生答题统计百分比和答题所用时间等辅助信息，教师根据显示实时统计结果动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固。

Description

一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统及其运 行方法

技术领域

本发明涉及一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统及其运行方法，属于移动教育、网络移动通讯及云服务平台技术领域。

背景技术

随着信息产业的迅猛发展，互联网规模的日益扩大，4G、5G移动通讯网络的不断进步，将基于移动互联网的各种应用与人们的工作生活紧密连接在一起。

2018年6月中国互联网络信息中心发布报告，我国手机网民规模达7.88亿，占整体网民比例的98.3％，学生群体比重高达24.8％；手机在线教育用户规模为1.42亿。高校学生中智能手机和平板电脑等移动终端设备持有率在逐年提升。

当前，需要加强网络教学资源体系建设。鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力。“互联网+教育”应运而生，在线教育开始进入爆发期，移动学习作为在线教育的一种形式也迅猛发展。移动学习绝不是网络学习平台和课程的简单移植，而是更为符合移动状态下的学习需求。

手机及平板电脑等电子移动终端在学生中的使用极为普遍，越来越多的学生利用手机终端的应用程序进行学习。将手机应用于移动学习，把传统课堂和移动学习结合起来，激发学习的兴趣，使学生可以不受时间、空间的限制，随时随地进行学习，充分整合利用碎片化时间。

目前的移动学习中使用最为广泛的是移动直播，移动视频直播把不同地点的教师和学习者联系起来，摆脱传统直播只能在固定地点进行传播的束缚。但是，移动直播也存在影响其教学效果的问题。第一是信号问题。移动直播时，如果所在区域的移动互联网信号接收效果很差，会对直播产生严重的影响，使观众无法流畅观看直播视频。第二是现场问题。移动直播降低了直播的门槛，但是教师在直播中，无法像传统直播一样进行变换焦距、教师和板书之间镜头切换等操作，教师在直播时只能通过观众的实时评论弹幕和连麦进行互动。第三是时间问题。移动直播使学生像在教室里听课一样的身临其境，需要他们长时间地投入和关注，但在实际观看直播中，受到各种周围环境因素的影响，学生并不可能全身心的认真听讲，外界因素会造成学习中的关注重心偏移。

中国专利文献CN105206127A公开了一种移动终端在线教育的方法和装置。该发明提供一种移动终端在线教育的方法和装置，包括：身份认证模块，用于进行用户身份认证，并确定用户身份对应的使用权限；在线学习模块，用于在移动终端的界面上直播课件；互动交流模块，用于根据用户身份对应的使用权限，在直播课件时通过弹幕进行互动交流。发明能够在移动终端上实现多方面的在线学习方式，从而提高学习效果。但是，该专利存在以下缺陷：1.教师在直播授课中，教师需要不断查看统计评论数量和弹幕，根据评论了解学生对课堂内容的掌握情况，而且不能实时智能化的进行数据分析，极大地分散了教师讲课时的注意力，影响课堂教学的连贯性，教师无法全心投入授课中，不能有效实时检测学生对授课知识点的掌握情况。2.该系统虽然提供直播回放功能，但是正常一节课时长近一小时，学生在复习回看时，需要耗费时间进行拖拽播放进度条寻找知识点的时间点。不便于学生回看和记录知识点。3.教师授课过程中只能与学生进行文字交流、语音交流互动，无法进行视频互动，无法像现实中在教室与学生面对面交流。4.学生课后提交的作业，只是简单的答案，未能有效帮助学生对课程知识点进行巩固复习。所谓的智能批改只是对选择进行智能判断，无法对全部题目进行智能批改，最终会加重教师的课后工作量。5.在进行移动直播时，系统没有内容安全审核功能，虽然使用者都是学生，但是无法对学生互动交流的发言和提交的作业进行有效审核过滤，会出现各种各样的难以控制的危险因素。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统及其运行方法；

通过本发明，教师和学生可以使用多种移动终端，利用移动通信网络和无线网络，通过使用教育短视频、移动直播和互动连麦等功能，配合在线实时交互式测验题、课后交互式学习测验和智能数据分析，使得学生上课前、下课后能够自主预习和复习，上课时能与教师实时视频互动。教师在授课过程中可以实时监测教学效果、根据课堂反馈，动态改变教学策略，实现多元化的移动教学新模式。

本发明的技术方案为：

一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统，包括多平台终端、通讯网络、前端处理模块、短视频模块、第一智能审核模块、直播模块、第二智能审核模块、交互式学习及测验模块、数据分析模块、云计算模块；

所述多平台终端通过所述通讯网络连接所述前端处理模块，所述前端处理模块分别连接所述短视频模块、直播模块、交互式学习及测验模块、数据分析模块，所述短视频模块、直播模块、交互式学习及测验模块、第一智能审核模块、第二智能审核模块、数据分析模块均连接所述云计算模块；

用户通过所述多平台终端访问所述智能教育视频服务系统；

所述通讯网络用于：为所述多平台终端访问所述智能教育视频服务系统时提供网络连接和数据传输交换服务；网络连接服务包括4G移动通讯网络、5G移动通讯网络、无线局域网、有线局域网。数据传输交换服务包括多平台终端向智能教育视频服务系统发出的系统数据访问请求和智能教育视频服务系统向多平台终端返回的视频数据和文本数据。

所述前端处理模块用于：对通过多平台终端对智能教育视频服务系统的访问请求进行安全检测，防止未经许可的网络连接非法访问系统和影响系统正常的对外服务。对访问智能教育视频服务系统的用户进行用户名和密码的核验，确保用户的真实性和合法性。用户登录智能教育视频服务系统后，根据其身份特征授予相应的功能使用权限；采用集群部署负载均衡，实现会话同步；以消除服务器单点故障，提升冗余，保证服务的稳定性。

所述短视频模块用于：教师将编辑好的教学知识点素材通过移动终端拍摄成短视频，根据视频内容，设计相关知识点的交互式测验题、设定交互式测验题在短视频播放中弹出的时间点，经过智能审核后，发布短视频，供学生提前预习和课后复习。实现课前预习、课后复习，学生浏览观看短视频及回答短视频页面弹出的交互式测验题，完成知识点巩固。

短视频模块与第一智能审核模块配合使用；所述第一智能审核模块用于：对教师编辑发布的视频、图片、文字，学生在短视频评论区的评论留言进行人工智能审核，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；

第一智能审核模块工作原理：将教师、学生发布的内容，与从云计算模块中的云端数据审核样本库中提取视频、图片、文字样本进行分析对比，确认发布内容是否符合互联网信息发布规定。云计算模块的云端数据审核样本库由审核模块算法动态从网络获取相关样本数量，始终保证样本是最新版本。

所述直播模块用于：教师使用移动终端进行上课直播，学生通过移动终端或者台式电脑观看教师授课过程，直播期间教师实时发布与授课知识点相关的选择题或填空题，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，完成随堂直播测验，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和选项答题统计；教师直播端，实时显示学生答题统计百分比，教师根据显示实时统计结果调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与教师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到；

直播模块与第二智能审核模块配合使用。所述第二智能审核模块用于：对直播中的图片、视频、音频、文本进行多样化场景检测，降低内容违规风险；在直播时，对互动评论区的关键词进行实时人工智能审核过滤，提升用户体验，降低直播违规风险。对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布。

第二智能审核模块工作原理：将教师、学生发布的内容，与从云计算模块中的云端数据审核样本库中提取视频、图片、文字样本进行分析对比，确认发布内容是否符合互联网信息发布规定。第二智能审核模块通过深度学习算法、神经网络算法和实时更新的亿级图像样本库，可对图片和视频进行识别和度量化，自动化智能识别违规内容，大幅度降低人工成本，提高审核效率。第二智能审核模块还能学习用户人工审核标准，逐渐降低人工审核成本。云计算模块的云端数据审核样本库由审核模块算法动态从网络获取相关样本数量，始终保证样本库是实时更新。

所述交互式学习及测验模块用于：教师依据教学大纲和教学日历，课程教学进度，规划编辑交互学习课程内容和相关测验题，学生通过进入所述交互式学习及测验模块，浏览学习内容，观看相关知识点视频及图像文字资料，浏览到教师预设提问点时，在浏览页面弹出知识点测验问题(包括选择题和填空题等)，答题后，得到测验问题答案的实时反馈，以检测学生对所学知识点的掌握情况。

所述数据分析模块用于：通过云数据库进行智能数据分析，向学生智能推荐相关的直播回放视频和短视频；向教师提供短视频播放、课程直播和课后点播的相关数据分析、课程评价，有助于教师改善授课方式和对未来的课程进行教学优化。智能分析推荐系统对系统数据库及日志分析，基于用户画像和候选视频特征，采用机器学习模型，计算用户和各视频的匹配相似性，并按照相似度值排序输出展示，完成内容个性化推荐服务，最大程度提升场景下的点击率和转化率；一方面，生成可视化智能教师授课评价分析，帮助教师改进教学方法；另一方面，通过对学生移动终端学习过程及效果分析，向学生有规划的推荐符合个人学习兴趣、学习相关的视频资源，提升学生的学习体验和点击转化率；

所述云计算模块用于：为智能教育视频服务系统提供运行的物理基础架构和内部高速通信网络。

根据本发明优选的，所述云计算模块包括云数据库、云端数据处理单元、云端数据审核样本库、云存储单元；

所述云数据库支持多种语言格式的数据库分类，实现资源独享、资源分配，自主可运维；云数据库相比本地服务器数据库更加安全存储根据高效，使用云数据库便捷灵活，正常业务对数据库的要求。

所述云端数据处理单元用于：通过使用处理能力可弹性伸缩的云端计算服务，将云存储单元中的用户信息、学习进程、交流通讯、文本记录、视频图像、脚本附件数据，根据业务需求进行实时调出并按照要求进行格式转换、码率调整、数据分析、并行计算多种操作。

所述云端数据审核样本库包括实时更新的亿级多媒体资源样本库，由人工智能算法动态从网络获取相关样本；

所述云存储单元使用的海量、安全、低成本、高可靠的云端服务。云存储的高可靠、高性能能够支持系统对数据频繁的调用访问。所述云存储单元中存放有用户信息、学习进程、交流通讯内容、文本记录文档、视频图像、系统运行的必要脚本附件这些数据资源。

根据本发明优选的，所述多平台终端包括智能手机、平板电脑、智能平板电视及台式电脑。手机运行安卓系统或苹果系统；平板电脑运行安卓系统或苹果系统；智能平板电视运行安卓系统或苹果系统；台式电脑运行Windows操作系统、MacOS操作系统或Linux图形界面操作系统。第一种方式各种终端通过使用操作系统自带的浏览器以WEB方式访问智能教育视频服务系统。第二种方式智能手机、平板电脑、智能平板电视安装移动端应用程序直接访问智能教育视频服务系统。第三种方式使用PC台式电脑直接访问系统进行使用和学习。

根据本发明优选的，所述通讯网络包括4G/5G移动通讯网络、无线网络及有线网络。Wi-Fi网络，包括校园、商城、写字楼等公共场所提供的无线网络和个人单位及家庭的私有无线网络；有线网络包括主流的IPV4和IPV6网络。用户访问系统时，系统程序会定时检测网络质量，根据实时检测结果，自动选择效果最佳的通讯网络连接方式，保证用户流畅的进行在线学习。

根据本发明优选的，所述前端处理模块包括系统安全检测单元、用户身份验证单元、负载均衡动态调整单元；

所述系统安全检测单元包括云端防火墙和安全中心；所述云端防火墙统一管理互联网到云业务的访问控制策略和业务与业务之间的微隔离策略，内置的威胁入侵检测模块支持全网流量可视和业务间访问关系可视，实现内外网实时流量监控、内外网之间的应用访问控制、对外部网络入侵进行实时防御和对各种日志进行行为回溯等操作；所述安全中心作为统一管理系统实时识别、分析、预警安全威胁，通过防病毒、防篡改、合规检查安全能力，实现威胁检测、响应、溯源的自动化安全运营闭环；

所述用户身份验证单元对用户进行用户名和密码的核验，确保用户的真实性和合法性。用户登录系统后，根据其身份特征授予相应的功能使用权限；例如，学生具有观看短视频和答题、短视频评论留言、观看直播、申请与教师视频连麦、直播中发布文字互动、使用交互式学习及测验功能进行自主学习和测验等功能权限。教师具有编辑短视频及短视频弹出测验题、发布短视频、查看评论和短视频弹出测验题作答结果统计、发布直播、在直播中发布实时交互式测验题、实时显示学生答题统计比例、编辑发布交互学习及测验、对学生答题和自主学习数据进行统计分析等功能权限。

所述负载均衡动态调整单元采用集群部署负载均衡，实现会话同步。以消除服务器单点故障，提升冗余，保证服务的稳定性。会话同步可以保证长连接不受集群内服务器故障的影响。

根据本发明优选的，所述短视频模块包括视频及题库编辑单元、视频播放测验单元及短视频互动单元；

所述视频及题库编辑单元用于：教师编辑短视频，同步编辑相关知识点的实时交互式测验题，根据视频内容设定测验题弹出的时间点；教师选择准备发布的视频，使用移动终端或者计算机将视频上传到智能教育视频服务系统的短视频模块中。视频上传完成后，自动跳转到视频编辑界面，视频完整的显示在视频编辑轴上，在视频编辑轴显示整个视频的长度、视频关键帧的缩略图和时间刻度线，除了最基本的短视频编辑模块功能添加视频、添加音频、添加结尾、视频剪辑、文本输入、贴纸图片、画中画、视频特效、图像滤镜、背景设置、调节颜色之外。教师可以根据视频中需要测验题出现的时刻，点击相应时间点，添加交互式测验题。教师在视频轴上点击需要出现交互式测验题的时间点，添加测验题的类型是选择题还是填空题。如果是选择题，教师首先设置是多选题还是单选题，其次录入选择题题目，随后，添加多个备选项和各个备选项对应的内容，最后，设定正确答案，并提交录入系统。如果是填空题，教师首先录入题目，随后设置填空题位置，最后，设定正确填空答题，并提交录入系统。在进行完视频编辑和题库编辑后，可以将视频和对应的交互式测验题提交到系统，经过审核后，直接发布，供学生浏览访问。

所述视频播放测验单元用于：学生浏览观看短视频时，视频播放到设定时间点时，在播放窗口弹出教师提前设定好的交互式测验题(包括选择题和填空题)，学生对测验题直接进行点击选择或者输入作答，如果学生未作答，将不能继续观看短视频，作答提交后，实时得到测验题智能批改反馈、显示所有人对该题目的回答统计百分比以及对相关知识点的详细解答，学生浏览完测验题解析后，继续观看短视频；

所述短视频互动单元用于：学生观看短视频时，如果有相关疑问，直接在短视频公共留言评论区给教师留言或发送图片，留言内容经过智能审核后，所有用户都能看到留言或图片，教师看到后进行回复；或者，学生选择单独向发布该短视频的教师发送单独留言和图片，与教师进行互动交流。

根据本发明优选的，所述直播模块包括直播单元、直播实时测验单元、直播互动单元；

所述直播单元用于：教师进行课程直播，学生通过手机、平板电脑等终端实时收看；直播期间，教师设置连麦功能，与学生进行实时音视频互动，同时其他学生也能观看到该互动过程；主播教师和学生的身份转为发起者和参与者，相比传统的单向直播，学生能直接参与到课堂教学中，对提升课堂直播的活跃度和粘性都有明显作用。对直播课程同步实时录制，并将录制的视频内容存储在所述云存储单元中；用户在错过直播时，可以重新点播回看。直播结束后，基于人工智能算法对录制的直播视频进行不同维度的智能化拆分，如知识点维度、直播画面维度等，产出独立的短视频素材；

所述直播实时测验单元用于：直播期间，教师实时发布与授课知识点相关的测验题(包括选择题或填空题)，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和所有在线人员的答题情况统计百分比；教师能选择测验题需要全员回答，还是进行学生抢答；在教师直播端，实时显示学生答题统计百分比和答题所用时间，教师根据显示实时统计结果动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；

直播开始前，教师准备与授课知识点相关的测验题(包括选择题或填空题)。如果是选择题，教师首先设置是多选题还是单选题，其次设置测验题需要全员回答，还是进行学生抢答，并且同时设置答题时间限制，超出答题时间是否允许学生继续答题，接着录入选择题题目，随后，添加多个备选项和各个备选项对应的内容，最后，设定正确答案，并提交录入系统。如果是填空题，教师首先录入题目，随后设置填空内容的位置，最后，设定正确填空答题，并提交录入系统。在直播时，教师根据实际需要，随时发布测验题。直播期间，教师根据授课进度，在需要的时间点，发布已经提前编辑好的测验题(包括选择题或填空题)，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出。学生在直播界面弹出的题目上直接作答，并提交答案。如果教师设置答题时间限制，超过答题时间，学生无法提交答案；如果没有超出答题时间，学生可以正常提交答案。提交答案后，学生的答题界面实时显示答题结果和所有在线人员的答题情况统计百分比。学生作答完成后，在教师直播端，实时显示学生答题各个选项的人数及统计百分比、答题正确人数及正确率、答题所用最快时间及最慢时间、答题平均用时、规定时间内答题人数、规定时间内为答题人数，教师根据显示的实时统计结果可以动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固。

所述直播互动单元用于：直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与老师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到。

直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论、发送实时图片，与老师进行文字、图片互动；在教师开通连麦申请后，学生可以申请与教师进行视频连线讨论问题，学生的申请通过后，学生在直播端可以看到教师的视频图像和自己的视频图像，并且可以进行实时音视频交流，该过程所有观看直播的学生都能看到。

根据本发明优选的，所述交互式学习及测验模块包括交互学习及测验编辑单元及交互学习单元和测验单元；

所述交互学习及测验编辑单元用于：教师根据课程规划设计，将与课程有关的文字、图像、视频按照授课顺序构建网络学习课程，在需要对学生进行测验的部分设置鼠标或键盘触发动作，学生浏览到该触发位置时，在浏览页面自动弹出测验题，完成对学生的对应知识点测验；教师从后台管理界面查看所有学生的课程学习情况以及知识点测验答题情况统计汇总；教师根据统计分析汇总情况，对已经设计好的网络学习课程进行重新规划设计；使其更好地发挥教学功能。

所述交互学习单元和测验单元用于：学生进入系统后，像正常浏览网页一样，按顺序浏览在线学习课程，浏览到知识点测验触发点时，在浏览页面弹出教师预设好的知识点测验题，回答提交后，如果回答正确，实时显示答题结果和答题情况统计百分比，并且显示关于刚才测验相关的知识点讲解；如果回答错误，系统进行相关提示并引导学生进行第二次答题，第二次答题结束后，学生继续进行浏览学习，直到课程学习完毕。

根据本发明优选的，所述数据分析模块包括数据分析单元；

所述数据分析单元用于：针对学生在教育视频服务系统中的浏览深度、使用时长、互动量、评论量、点赞量、访问次数、活跃用户数、用户活跃度、平均每次停留时长、停留时间占比、退出率，向教师和管理员提供事件分析模型、留存分析模型、分布分析模型、归因分析模型，实时分析智能教育视频服务系统的用户量、人均使用时长、转发量、点赞量、评论量、答题量、答题正确率、问题答案分布百分比，支持按学科、视频类型、用户偏好多维度进行分析，提供立体化的学生访问智能教育视频服务系统的效果评估，教师和管理员实时分析、查看各种指标，探索视频服务业务中的关键行为，以此来改进教师的授课内容和教学方法。

上述智能教育视频服务系统的运行方法，包括步骤如下：

(1)用户通过所述多平台终端访问所述智能教育视频服务系统；

(2)所述前端处理模块对智能教育视频服务系统的访问请求进行安全检测，即对访问智能教育视频服务系统的用户进行用户名和密码的核验，核验通过后，根据用户身份特征授予相应的功能使用权限，进入步骤(3)，否则，返回步骤(1)；

(3)如果是短视频的权限，则启动所述短视频模块，教师将编辑好的教学知识点素材通过移动终端拍摄成短视频，根据视频内容，设计相关知识点的交互式测验题、设定交互式测验题在短视频播放中弹出的时间点，第一智能审核模块对教师编辑发布的视频、图片、文字，学生在短视频评论区的评论留言进行人工智能审核，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；经过智能审核后，发布短视频，供学生提前预习和课后复习。实现课前预习、课后复习，学生浏览观看短视频及回答短视频页面弹出的交互式测验题，完成知识点巩固；

如果是直播的权限，则启动所述直播模块，教师使用移动终端进行上课直播，第二智能审核模块对直播中的图片、视频、文本、语音多媒体对象进行多样化场景检测，在直播时，对互动评论区的关键词进行实时人工智能审核过滤，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；学生通过移动终端或者台式电脑观看教师授课过程，直播期间教师实时发布与授课知识点相关的选择题或填空题，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，完成随堂直播测验，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和选项答题统计；教师直播端，实时显示学生答题统计百分比，教师根据显示实时统计结果调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与教师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到；

如果是交互式学习及测验的权限，则启动所述交互式学习及测验模块，教师依据教学大纲和教学日历，课程教学进度，规划编辑交互学习课程内容和相关测验题，学生通过进入所述交互式学习及测验模块，浏览学习内容，观看相关知识点视频及图像文字资料，浏览到教师预设提问点时，在浏览页面弹出知识点测验问题，答题后，得到测验问题答案的实时反馈，以检测学生对所学知识点的掌握情况；

如果是数据分析的权限，则启动所述数据分析模块，通过云数据库进行智能数据分析，向学生智能推荐相关的直播回放视频和短视频；向教师提供短视频播放、课程直播和课后点播的相关数据分析、课程评价，有助于教师改善授课方式和对未来的课程进行教学优化。智能分析推荐系统对系统数据库及日志分析，基于用户画像和候选视频特征，采用机器学习模型，计算用户和各视频的匹配相似性，并按照相似度值排序输出展示，完成内容个性化推荐服务，最大程度提升场景下的点击率和转化率；一方面，生成可视化智能教师授课评价分析，帮助教师改进教学方法；另一方面，通过对学生移动终端学习过程及效果分析，向学生有规划的推荐符合个人学习兴趣、学习相关的视频资源，提升学生的学习体验和点击转化率；

所述云计算模块实时为智能教育视频服务系统提供运行的物理基础架构和内部高速通信网络。

根据本发明优选的，步骤(3)中，所述短视频模块的工作过程包括步骤如下：

A、教师编辑短视频，同步编辑相关知识点的实时交互式测验题，根据视频内容设定测验题弹出的时间点，将制作完成的短视频及相关知识点交互式测验题上传至智能教育视频服务系统；

B、所述第一智能审核模块步骤A对教师制作完成的短视频及相关知识点进行人工智能审核，如果通过，进入步骤C，否则，提示视频资源包含违规内容，审核失败，重新上传；

C、将短视频及相关知识点发布至所述短视频模块；

D、学生浏览观看短视频，视频播放到设定时间点时，在播放窗口弹出教师提前设定好的交互式测验题(包括选择题和填空题)，学生对测验题直接进行点击选择或者输入作答，如果学生未作答，将不能继续观看短视频，作答提交后，进入步骤E；

E、如果回答错误，页面显示相关答案线索，学生再次尝试作答，并记录重试次数，进入步骤F，如果回答正确，则弹出所有人答题的选项比例百分比统计图，进行相关知识点解释分析；学生在短视频评论区进行提问，智能审核后，与教师留言互动，并返回步骤D直至短视频浏览结束；

F、如果再次回答错误，弹出所有人回答该问题的选项比例统计图，显示正确答案和相关知识要点，及关于知识点容易出现的各种问题，并返回步骤D直至短视频浏览结束；如果回答正确，则弹出所有人答题的选项比例百分比统计图，进行相关知识点解释分析；学生在短视频评论区进行提问，智能审核后，与教师留言互动，并返回步骤D直至短视频浏览结束。

根据本发明优选的，步骤(3)中，所述直播模块的工作过程包括步骤如下：

G、教师根据教学内容编辑制作关于知识点的直播用交互式测试题、授课中用到的相关视频及图片，将制作完的直播交互式测试题、上课用到的视频和图片,在直播前上传至智能教育视频服务系统；

H、所述第二智能审核模块步骤G对教师制作完成的直播交互式测试题、上课用到的视频和图片进行人工智能审核，如果通过，进入步骤I，否则，提示上传资源包含违规内容，审核失败，重新上传；

I、将制作完成的直播交互式测试题、上课用到的视频和图片导入所述直播模块；

J、教师进行课程直播，学生通过手机、平板电脑等终端实时收看；直播期间，教师设置连麦功能，与学生进行实时音视频互动，同时其他学生也能观看到该互动过程；主播教师和学生的身份转为发起者和参与者，相比传统的单向直播，学生能直接参与到课堂教学中，对提升课堂直播的活跃度和粘性都有明显作用。直播期间，教师实时发布与授课知识点相关的测验题(包括选择题或填空题)，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和所有在线人员的答题情况统计百分比；在教师直播端，实时显示学生答题统计百分比和答题所用时间，教师根据显示实时统计结果动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与老师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到；对直播课程同步实时录制，并将录制的视频内容存储在所述云存储单元中；用户在错过直播时，可以重新点播回看。

K、直播结束后，基于人工智能算法对录制的直播视频进行不同维度的智能化拆分，如知识点维度、直播画面维度等，产出独立的短视频素材。

根据本发明优选的，步骤(3)中，所述交互式学习及测验模块的工作过程包括步骤如下：

L、教师依据教学大纲和教学日历，课程教学进度，规划编辑交互学习课程内容和相关测验，将编辑完的交互学习课程和测验题上传至智能教育视频服务系统；

M、所述第二智能审核模块步骤L对教师制作完成的交互学习课程和测验题进行人工智能审核，如果通过，进入步骤N，否则，提示上传资源包含违规内容，审核失败，重新上传；

N、将制作完成的交互学习课程和测验题导入所述交互式学习及测验模块；

O、浏览学习内容，观看相关知识点视频及图像，浏览到教师预设提问点时，在页面弹出相关问题，回答知识点问题，如果正确，进入步骤P，如果错误，弹出相关知识点提示，学生进行第二次作答，记录重试次数，进入步骤Q；

P、提示回答正确，显示所有做过该题目的用户答题统计图表，弹出隐藏学习内容信息，进行知识点解析；教师根据后台答题统计情况，随时调整课程内容、测验题目、测验知识点提示信息，返回步骤O直至课程或测验题结束；

Q、如果正确，进入步骤P，否则，显示所有做过该题目的用户答题统计图表，弹出教师关于知识点的视频讲解或文字讲解，显示标准答案和解题思路，及相关知识点巩固，进入步骤P。

本发明的有益效果为：

1、本发明系统支持Android、iOS、PC等多平台终端。多路视频互动直播，支持云端及本地自动录制。保证在各大主流平台及不同终端机型上都有着优异的直播效果。

2、本发明中的短视频模块具有强大的快速上传、转码、存储、分发等能力，集成拍摄、特效、滤镜、编辑、合成、本地压缩、上传、播放和实时交互式测验题等功能，实现一站式教育短视频的编辑、制作和发布。学生浏览观看短视频时，视频播放到设定时间点时，会在播放窗口弹出教师提前设定好的交互式测验题(包括选择题和填空题)，学生对测验题直接进行点击选择或者输入作答，提交后，实时得到测验题智能批改反馈、显示所有人对该题目的回答统计百分比以及对相关知识点的详细解答，学生浏览完测验题解析后，可以继续观看短视频。通过短视频模块，增强对知识点的理解和巩固。

3、本发明中的直播模块，除了具备基本的课程直播功能及视频连线外。在直播期间，教师可以实时发布与授课知识点相关的测验题(包括选择题或填空题)，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和所有在线人员的答题情况统计百分比。教师可以选择测验题需要全员回答，还是进行学生抢答。教师直播端，实时显示学生答题统计百分比和答题所用时间等辅助信息，教师根据显示实时统计结果动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固。

4、本发明中智能审核模块(包括第一智能审核模块及第二智能审核模块)对短视频和直播中的图片、视频、文本、语音等多媒体对象进行多样化场景检测，有效降低短视频和直播中的内容违规风险。在短视频上传后和教师进行直播时，对评论区的留言关键词进行实时人工智能审核过滤，提升用户体验。对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布。

5、本发明数据智能分析模块采用拖拽式任务流设计，支持多实例调度、提供便捷的效果可视化、支持多种机器学习框架。对收看直播的观众进行行为分析，提供全面精准的数据，完善的数据统计信息和分析信息。利用人工智能技术对授课过程进行客观评价、对直播内容和评论进行风险控制。

6、本发明基于海量用户画像+实时大数据机器学习的内容个性化推荐服务。适用于学习兴趣推荐短视频、课程相关推荐多种推荐场景，提升教育视频的用户体验和点击转化率。

7、本发明视频人工智能技术通过对视频进行多模态分析，通过机器学习，可以自动进行视频审核服务，解决内容风险。并且自动输出视频内容标签，应用于视频搜索、视频推荐等。

8、本发明使用实时流网络智能调度技术，实时计算全链路状态，按需智能伸缩最佳路径节点。

附图说明

图1为本发明基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统的结构框图；

图2为本发明短视频模块的运行方法流程示意图；

图3为本发明直播模块的运行方法流程示意图；

图4为本发明交互学习及测验模块的运行方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。

实施例1

一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统，如图1所示，包括多平台终端、通讯网络、前端处理模块、短视频模块、第一智能审核模块、直播模块、第二智能审核模块、交互式学习及测验模块、数据分析模块、云计算模块；

多平台终端通过通讯网络连接前端处理模块，前端处理模块分别连接短视频模块、直播模块、交互式学习及测验模块、数据分析模块，短视频模块、直播模块、交互式学习及测验模块、第一智能审核模块、第二智能审核模块、数据分析模块均连接云计算模块；用户通过多平台终端访问智能教育视频服务系统；通讯网络用于：为多平台终端访问智能教育视频服务系统时提供网络连接和数据传输交换服务；网络连接服务包括4G移动通讯网络、5G移动通讯网络、无线局域网、有线局域网。数据传输交换服务包括多平台终端向智能教育视频服务系统发出的系统数据访问请求和智能教育视频服务系统向多平台终端返回的视频数据和文本数据。前端处理模块用于：对通过多平台终端对智能教育视频服务系统的访问请求进行安全检测，防止未经许可的网络连接非法访问系统和影响系统正常的对外服务。对访问智能教育视频服务系统的用户进行用户名和密码的核验，确保用户的真实性和合法性。用户登录智能教育视频服务系统后，根据其身份特征授予相应的功能使用权限；采用集群部署负载均衡，实现会话同步；以消除服务器单点故障，提升冗余，保证服务的稳定性。短视频模块用于：教师将编辑好的教学知识点素材通过移动终端拍摄成短视频，根据视频内容，设计相关知识点的交互式测验题、设定交互式测验题在短视频播放中弹出的时间点，经过智能审核后，发布短视频，供学生提前预习和课后复习。实现课前预习、课后复习，学生浏览观看短视频及回答短视频页面弹出的交互式测验题，完成知识点巩固。短视频模块与第一智能审核模块配合使用；第一智能审核模块用于：对教师编辑发布的视频、图片、文字，学生在短视频评论区的评论留言进行人工智能审核，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；第一智能审核模块工作原理：将教师、学生发布的内容，与从云计算模块中的云端数据审核样本库中提取视频、图片、文字样本进行分析对比，确认发布内容是否符合互联网信息发布规定。云计算模块的云端数据审核样本库由审核模块算法动态从网络获取相关样本数量，始终保证样本是最新版本。直播模块用于：教师使用移动终端进行上课直播，学生通过移动终端或者台式电脑观看教师授课过程，直播期间教师实时发布与授课知识点相关的选择题或填空题，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，完成随堂直播测验，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和选项答题统计；教师直播端，实时显示学生答题统计百分比，教师根据显示实时统计结果调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与教师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到；直播模块与第二智能审核模块配合使用。第二智能审核模块用于：对直播中的图片、视频、音频、文本进行多样化场景检测，降低内容违规风险；在直播时，对互动评论区的关键词进行实时人工智能审核过滤，提升用户体验，降低直播违规风险。对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布。第二智能审核模块工作原理：将教师、学生发布的内容，与从云计算模块中的云端数据审核样本库中提取视频、图片、文字样本进行分析对比，确认发布内容是否符合互联网信息发布规定。第二智能审核模块通过深度学习算法、神经网络算法和实时更新的亿级图像样本库，可对图片和视频进行识别和度量化，自动化智能识别违规内容，大幅度降低人工成本，提高审核效率。第二智能审核模块还能学习用户人工审核标准，逐渐降低人工审核成本。云计算模块的云端数据审核样本库由审核模块算法动态从网络获取相关样本数量，始终保证样本库是实时更新。交互式学习及测验模块用于：教师依据教学大纲和教学日历，课程教学进度，规划编辑交互学习课程内容和相关测验题，学生通过进入交互式学习及测验模块，浏览学习内容，观看相关知识点视频及图像文字资料，浏览到教师预设提问点时，在浏览页面弹出知识点测验问题(包括选择题和填空题等)，答题后，得到测验问题答案的实时反馈，以检测学生对所学知识点的掌握情况。数据分析模块用于：通过云数据库进行智能数据分析，向学生智能推荐相关的直播回放视频和短视频；向教师提供短视频播放、课程直播和课后点播的相关数据分析、课程评价，有助于教师改善授课方式和对未来的课程进行教学优化。智能分析推荐系统对系统数据库及日志分析，基于用户画像和候选视频特征，采用机器学习模型，计算用户和各视频的匹配相似性，并按照相似度值排序输出展示，完成内容个性化推荐服务，最大程度提升场景下的点击率和转化率；一方面，生成可视化智能教师授课评价分析，帮助教师改进教学方法；另一方面，通过对学生移动终端学习过程及效果分析，向学生有规划的推荐符合个人学习兴趣、学习相关的视频资源，提升学生的学习体验和点击转化率；云计算模块用于：为智能教育视频服务系统提供运行的物理基础架构和内部高速通信网络。

实施例2

根据实施例1所述的基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统，其区别在于：

云计算模块包括云数据库、云端数据处理单元、云端数据审核样本库、云存储单元；云数据库支持多种语言格式的数据库分类，实现资源独享、资源分配，自主可运维；云数据库相比本地服务器数据库更加安全存储根据高效，使用云数据库便捷灵活，正常业务对数据库的要求。云端数据处理单元用于：通过使用处理能力可弹性伸缩的云端计算服务，将云存储单元中的用户信息、学习进程、交流通讯、文本记录、视频图像、脚本附件数据，根据业务需求进行实时调出并按照要求进行格式转换、码率调整、数据分析、并行计算多种操作。云端数据审核样本库包括实时更新的亿级多媒体资源样本库，由人工智能算法动态从网络获取相关样本；云存储单元使用的海量、安全、低成本、高可靠的云端服务。云存储的高可靠、高性能能够支持系统对数据频繁的调用访问。云存储单元中存放有用户信息、学习进程、交流通讯内容、文本记录文档、视频图像、系统运行的必要脚本附件这些数据资源。

多平台终端包括智能手机、平板电脑、智能平板电视及台式电脑。手机运行安卓系统或苹果系统；平板电脑运行安卓系统或苹果系统；智能平板电视运行安卓系统或苹果系统；台式电脑运行Windows操作系统、MacOS操作系统或Linux图形界面操作系统。第一种方式各种终端通过使用操作系统自带的浏览器以WEB方式访问智能教育视频服务系统。第二种方式智能手机、平板电脑、智能平板电视安装移动端应用程序直接访问智能教育视频服务系统。第三种方式使用PC台式电脑直接访问系统进行使用和学习。

通讯网络包括4G/5G移动通讯网络、无线网络及有线网络。Wi-Fi网络，包括校园、商城、写字楼等公共场所提供的无线网络和个人单位及家庭的私有无线网络；有线网络包括主流的IPV4和IPV6网络。用户访问系统时，系统程序会定时检测网络质量，根据实时检测结果，自动选择效果最佳的通讯网络连接方式，保证用户流畅的进行在线学习。

前端处理模块包括系统安全检测单元、用户身份验证单元、负载均衡动态调整单元，系统安全检测单元包括云端防火墙和安全中心；云端防火墙统一管理互联网到云业务的访问控制策略和业务与业务之间的微隔离策略，内置的威胁入侵检测模块支持全网流量可视和业务间访问关系可视，实现内外网实时流量监控、内外网之间的应用访问控制、对外部网络入侵进行实时防御和对各种日志进行行为回溯等操作；安全中心作为统一管理系统实时识别、分析、预警安全威胁，通过防病毒、防篡改、合规检查安全能力，实现威胁检测、响应、溯源的自动化安全运营闭环；用户身份验证单元对用户进行用户名和密码的核验，确保用户的真实性和合法性。用户登录系统后，根据其身份特征授予相应的功能使用权限；例如，学生具有观看短视频和答题、短视频评论留言、观看直播、申请与教师视频连麦、直播中发布文字互动、使用交互式学习及测验功能进行自主学习和测验等功能权限。教师具有编辑短视频及短视频弹出测验题、发布短视频、查看评论和短视频弹出测验题作答结果统计、发布直播、在直播中发布实时交互式测验题、实时显示学生答题统计比例、编辑发布交互学习及测验、对学生答题和自主学习数据进行统计分析等功能权限。负载均衡动态调整单元采用集群部署负载均衡，实现会话同步。以消除服务器单点故障，提升冗余，保证服务的稳定性。会话同步可以保证长连接不受集群内服务器故障的影响。

短视频模块包括视频及题库编辑单元、视频播放测验单元及短视频互动单元；视频及题库编辑单元用于：教师编辑短视频，同步编辑相关知识点的实时交互式测验题，根据视频内容设定测验题弹出的时间点；教师选择准备发布的视频，使用移动终端或者计算机将视频上传到智能教育视频服务系统的短视频模块中。视频上传完成后，自动跳转到视频编辑界面，视频完整的显示在视频编辑轴上，在视频编辑轴显示整个视频的长度、视频关键帧的缩略图和时间刻度线，除了最基本的短视频编辑模块功能添加视频、添加音频、添加结尾、视频剪辑、文本输入、贴纸图片、画中画、视频特效、图像滤镜、背景设置、调节颜色之外。教师可以根据视频中需要测验题出现的时刻，点击相应时间点，添加交互式测验题。教师在视频轴上点击需要出现交互式测验题的时间点，添加测验题的类型是选择题还是填空题。如果是选择题，教师首先设置是多选题还是单选题，其次录入选择题题目，随后，添加多个备选项和各个备选项对应的内容，最后，设定正确答案，并提交录入系统。如果是填空题，教师首先录入题目，随后设置填空题位置，最后，设定正确填空答题，并提交录入系统。在进行完视频编辑和题库编辑后，可以将视频和对应的交互式测验题提交到系统，经过审核后，直接发布，供学生浏览访问。视频播放测验单元用于：学生浏览观看短视频时，视频播放到设定时间点时，在播放窗口弹出教师提前设定好的交互式测验题(包括选择题和填空题)，学生对测验题直接进行点击选择或者输入作答，如果学生未作答，将不能继续观看短视频，作答提交后，实时得到测验题智能批改反馈、显示所有人对该题目的回答统计百分比以及对相关知识点的详细解答，学生浏览完测验题解析后，继续观看短视频；短视频互动单元用于：学生观看短视频时，如果有相关疑问，直接在短视频公共留言评论区给教师留言或发送图片，留言内容经过智能审核后，所有用户都能看到留言或图片，教师看到后进行回复；或者，学生选择单独向发布该短视频的教师发送单独留言和图片，与教师进行互动交流。

直播模块包括直播单元、直播实时测验单元、直播互动单元；直播单元用于：教师进行课程直播，学生通过手机、平板电脑等终端实时收看；直播期间，教师设置连麦功能，与学生进行实时音视频互动，同时其他学生也能观看到该互动过程；主播教师和学生的身份转为发起者和参与者，相比传统的单向直播，学生能直接参与到课堂教学中，对提升课堂直播的活跃度和粘性都有明显作用。对直播课程同步实时录制，并将录制的视频内容存储在云存储单元中；用户在错过直播时，可以重新点播回看。直播结束后，基于人工智能算法对录制的直播视频进行不同维度的智能化拆分，如知识点维度、直播画面维度等，产出独立的短视频素材；直播实时测验单元用于：直播期间，教师实时发布与授课知识点相关的测验题(包括选择题或填空题)，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和所有在线人员的答题情况统计百分比；教师能选择测验题需要全员回答，还是进行学生抢答；在教师直播端，实时显示学生答题统计百分比和答题所用时间，教师根据显示实时统计结果动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；

直播开始前，教师准备与授课知识点相关的测验题(包括选择题或填空题)。如果是选择题，教师首先设置是多选题还是单选题，其次设置测验题需要全员回答，还是进行学生抢答，并且同时设置答题时间限制，超出答题时间是否允许学生继续答题，接着录入选择题题目，随后，添加多个备选项和各个备选项对应的内容，最后，设定正确答案，并提交录入系统。如果是填空题，教师首先录入题目，随后设置填空内容的位置，最后，设定正确填空答题，并提交录入系统。在直播时，教师根据实际需要，随时发布测验题。直播期间，教师根据授课进度，在需要的时间点，发布已经提前编辑好的测验题(包括选择题或填空题)，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出。学生在直播界面弹出的题目上直接作答，并提交答案。如果教师设置答题时间限制，超过答题时间，学生无法提交答案；如果没有超出答题时间，学生可以正常提交答案。提交答案后，学生的答题界面实时显示答题结果和所有在线人员的答题情况统计百分比。学生作答完成后，在教师直播端，实时显示学生答题各个选项的人数及统计百分比、答题正确人数及正确率、答题所用最快时间及最慢时间、答题平均用时、规定时间内答题人数、规定时间内为答题人数，教师根据显示的实时统计结果可以动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固。直播互动单元用于：直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与老师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到。直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论、发送实时图片，与老师进行文字、图片互动；在教师开通连麦申请后，学生可以申请与教师进行视频连线讨论问题，学生的申请通过后，学生在直播端可以看到教师的视频图像和自己的视频图像，并且可以进行实时音视频交流，该过程所有观看直播的学生都能看到。

交互式学习及测验模块包括交互学习及测验编辑单元及交互学习单元和测验单元；交互学习及测验编辑单元用于：教师根据课程规划设计，将与课程有关的文字、图像、视频按照授课顺序构建网络学习课程，在需要对学生进行测验的部分设置鼠标或键盘触发动作，学生浏览到该触发位置时，在浏览页面自动弹出测验题，完成对学生的对应知识点测验；教师从后台管理界面查看所有学生的课程学习情况以及知识点测验答题情况统计汇总；教师根据统计分析汇总情况，对已经设计好的网络学习课程进行重新规划设计；使其更好地发挥教学功能。交互学习单元和测验单元用于：学生进入系统后，像正常浏览网页一样，按顺序浏览在线学习课程，浏览到知识点测验触发点时，在浏览页面弹出教师预设好的知识点测验题，回答提交后，如果回答正确，实时显示答题结果和答题情况统计百分比，并且显示关于刚才测验相关的知识点讲解；如果回答错误，系统进行相关提示并引导学生进行第二次答题，第二次答题结束后，学生继续进行浏览学习，直到课程学习完毕。

数据分析模块包括数据分析单元；数据分析单元用于：针对学生在教育视频服务系统中的浏览深度、使用时长、互动量、评论量、点赞量、访问次数、活跃用户数、用户活跃度、平均每次停留时长、停留时间占比、退出率，向教师和管理员提供事件分析模型、留存分析模型、分布分析模型、归因分析模型，实时分析智能教育视频服务系统的用户量、人均使用时长、转发量、点赞量、评论量、答题量、答题正确率、问题答案分布百分比，支持按学科、视频类型、用户偏好多维度进行分析，提供立体化的学生访问智能教育视频服务系统的效果评估，教师和管理员实时分析、查看各种指标，探索视频服务业务中的关键行为，以此来改进教师的授课内容和教学方法。

实施例3

实施例1或2所述的智能教育视频服务系统的运行方法，包括步骤如下：

(1)用户通过多平台终端访问智能教育视频服务系统；

(2)前端处理模块对智能教育视频服务系统的访问请求进行安全检测，即对访问智能教育视频服务系统的用户进行用户名和密码的核验，核验通过后，根据用户身份特征授予相应的功能使用权限，进入步骤(3)，否则，返回步骤(1)；

(3)如果是短视频的权限，则启动短视频模块，教师将编辑好的教学知识点素材通过移动终端拍摄成短视频，根据视频内容，设计相关知识点的交互式测验题、设定交互式测验题在短视频播放中弹出的时间点，第一智能审核模块对教师编辑发布的视频、图片、文字，学生在短视频评论区的评论留言进行人工智能审核，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；经过智能审核后，发布短视频，供学生提前预习和课后复习。实现课前预习、课后复习，学生浏览观看短视频及回答短视频页面弹出的交互式测验题，完成知识点巩固；

如果是直播的权限，则启动直播模块，教师使用移动终端进行上课直播，第二智能审核模块对直播中的图片、视频、文本、语音多媒体对象进行多样化场景检测，在直播时，对互动评论区的关键词进行实时人工智能审核过滤，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；学生通过移动终端或者台式电脑观看教师授课过程，直播期间教师实时发布与授课知识点相关的选择题或填空题，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，完成随堂直播测验，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和选项答题统计；教师直播端，实时显示学生答题统计百分比，教师根据显示实时统计结果调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与教师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到；

如果是交互式学习及测验的权限，则启动交互式学习及测验模块，教师依据教学大纲和教学日历，课程教学进度，规划编辑交互学习课程内容和相关测验题，学生通过进入交互式学习及测验模块，浏览学习内容，观看相关知识点视频及图像文字资料，浏览到教师预设提问点时，在浏览页面弹出知识点测验问题，答题后，得到测验问题答案的实时反馈，以检测学生对所学知识点的掌握情况；

如果是数据分析的权限，则启动数据分析模块，通过云数据库进行智能数据分析，向学生智能推荐相关的直播回放视频和短视频；向教师提供短视频播放、课程直播和课后点播的相关数据分析、课程评价，有助于教师改善授课方式和对未来的课程进行教学优化。智能分析推荐系统对系统数据库及日志分析，基于用户画像和候选视频特征，采用机器学习模型，计算用户和各视频的匹配相似性，并按照相似度值排序输出展示，完成内容个性化推荐服务，最大程度提升场景下的点击率和转化率；一方面，生成可视化智能教师授课评价分析，帮助教师改进教学方法；另一方面，通过对学生移动终端学习过程及效果分析，向学生有规划的推荐符合个人学习兴趣、学习相关的视频资源，提升学生的学习体验和点击转化率；云计算模块实时为智能教育视频服务系统提供运行的物理基础架构和内部高速通信网络。

实施例4

根据实施例3所述的智能教育视频服务系统的运行方法，如图2所示，其区别在于：

步骤(3)中，短视频模块的工作过程包括步骤如下：

A、教师编辑短视频，同步编辑相关知识点的实时交互式测验题，根据视频内容设定测验题弹出的时间点，将制作完成的短视频及相关知识点交互式测验题上传至智能教育视频服务系统；

B、第一智能审核模块步骤A对教师制作完成的短视频及相关知识点进行人工智能审核，如果通过，进入步骤C，否则，提示视频资源包含违规内容，审核失败，重新上传；

C、将短视频及相关知识点发布至短视频模块；

D、学生浏览观看短视频，视频播放到设定时间点时，在播放窗口弹出教师提前设定好的交互式测验题(包括选择题和填空题)，学生对测验题直接进行点击选择或者输入作答，如果学生未作答，将不能继续观看短视频，作答提交后，进入步骤E；

E、如果回答错误，页面显示相关答案线索，学生再次尝试作答，并记录重试次数，进入步骤F，如果回答正确，则弹出所有人答题的选项比例百分比统计图，进行相关知识点解释分析；学生在短视频评论区进行提问，智能审核后，与教师留言互动，并返回步骤D直至短视频浏览结束；

F、如果再次回答错误，弹出所有人回答该问题的选项比例统计图，显示正确答案和相关知识要点，及关于知识点容易出现的各种问题，并返回步骤D直至短视频浏览结束；如果回答正确，则弹出所有人答题的选项比例百分比统计图，进行相关知识点解释分析；学生在短视频评论区进行提问，智能审核后，与教师留言互动，并返回步骤D直至短视频浏览结束。

实施例5

根据实施例3所述的智能教育视频服务系统的运行方法，如图3所示，其区别在于：

步骤(3)中，直播模块的工作过程包括步骤如下：

G、教师根据教学内容编辑制作关于知识点的直播用交互式测试题、授课中用到的相关视频及图片，将制作完的直播交互式测试题、上课用到的视频和图片,在直播前上传至智能教育视频服务系统；

H、第二智能审核模块步骤G对教师制作完成的直播交互式测试题、上课用到的视频和图片进行人工智能审核，如果通过，进入步骤I，否则，提示上传资源包含违规内容，审核失败，重新上传；

I、将制作完成的直播交互式测试题、上课用到的视频和图片导入直播模块；

J、教师进行课程直播，学生通过手机、平板电脑等终端实时收看；直播期间，教师设置连麦功能，与学生进行实时音视频互动，同时其他学生也能观看到该互动过程；主播教师和学生的身份转为发起者和参与者，相比传统的单向直播，学生能直接参与到课堂教学中，对提升课堂直播的活跃度和粘性都有明显作用。直播期间，教师实时发布与授课知识点相关的测验题(包括选择题或填空题)，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和所有在线人员的答题情况统计百分比；在教师直播端，实时显示学生答题统计百分比和答题所用时间，教师根据显示实时统计结果动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与老师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到；对直播课程同步实时录制，并将录制的视频内容存储在所述云存储单元中；用户在错过直播时，可以重新点播回看。

K、直播结束后，基于人工智能算法对录制的直播视频进行不同维度的智能化拆分，如知识点维度、直播画面维度等，产出独立的短视频素材。

实施例6

根据实施例3所述的智能教育视频服务系统的运行方法，如图4所示，其区别在于：

步骤(3)中，交互式学习及测验模块的工作过程包括步骤如下：

L、教师依据教学大纲和教学日历，课程教学进度，规划编辑交互学习课程内容和相关测验，将编辑完的交互学习课程和测验题上传至智能教育视频服务系统；

M、第二智能审核模块步骤L对教师制作完成的交互学习课程和测验题进行人工智能审核，如果通过，进入步骤N，否则，提示上传资源包含违规内容，审核失败，重新上传；

N、将制作完成的交互学习课程和测验题导入交互式学习及测验模块；

O、浏览学习内容，观看相关知识点视频及图像，浏览到教师预设提问点时，在页面弹出相关问题，回答知识点问题，如果正确，进入步骤P，如果错误，弹出相关知识点提示，学生进行第二次作答，记录重试次数，进入步骤Q；

P、提示回答正确，显示所有做过该题目的用户答题统计图表，弹出隐藏学习内容信息，进行知识点解析；教师根据后台答题统计情况，随时调整课程内容、测验题目、测验知识点提示信息，返回步骤O直至课程或测验题结束；

Q、如果正确，进入步骤P，否则，显示所有做过该题目的用户答题统计图表，弹出教师关于知识点的视频讲解或文字讲解，显示标准答案和解题思路，及相关知识点巩固，进入步骤P。

Claims (10)

1.一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统，其特征在于，包括多平台终端、通讯网络、前端处理模块、短视频模块、第一智能审核模块、直播模块、第二智能审核模块、交互式学习及测验模块、数据分析模块、云计算模块；

所述多平台终端通过所述通讯网络连接所述前端处理模块，所述前端处理模块分别连接所述短视频模块、直播模块、交互式学习及测验模块、数据分析模块，所述短视频模块、直播模块、交互式学习及测验模块、第一智能审核模块、第二智能审核模块、数据分析模块均连接所述云计算模块；

用户通过所述多平台终端访问所述智能教育视频服务系统；

所述通讯网络用于：为所述多平台终端访问所述智能教育视频服务系统时提供网络连接和数据传输交换服务；

所述前端处理模块用于：对智能教育视频服务系统的访问请求进行安全检测，对访问智能教育视频服务系统的用户进行用户名和密码的核验，用户登录智能教育视频服务系统后，根据其身份特征授予相应的功能使用权限；采用集群部署负载均衡，实现会话同步；

所述短视频模块用于：教师将编辑好的教学知识点素材通过移动终端拍摄成短视频，根据视频内容，设计相关知识点的交互式测验题、设定交互式测验题在短视频播放中弹出的时间点，经过智能审核后，发布短视频，学生浏览观看短视频及回答短视频页面弹出的交互式测验题，完成知识点巩固；

所述第一智能审核模块用于：对教师编辑发布的视频、图片、文字，学生在短视频评论区的评论留言进行人工智能审核，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；

所述直播模块用于：教师进行上课直播，学生观看教师授课过程，直播期间教师实时发布与授课知识点相关的选择题或填空题，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，完成随堂直播测验，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和选项答题统计；实时显示学生答题统计百分比，教师根据显示实时统计结果调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与教师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到；

所述第二智能审核模块用于：对直播中的图片、视频、音频、文本进行多样化场景检测，降低内容违规风险；在直播时，对互动评论区的关键词进行实时人工智能审核过滤，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；

所述交互式学习及测验模块用于：教师依据教学大纲和教学日历，课程教学进度，规划编辑交互学习课程内容和相关测验题，学生通过进入所述交互式学习及测验模块，浏览学习内容，观看相关知识点视频及图像文字资料，浏览到教师预设提问点时，在浏览页面弹出知识点测验问题答题后，得到测验问题答案的实时反馈，以检测学生对所学知识点的掌握情况。

所述数据分析模块用于：通过智能数据分析，向学生智能推荐相关的直播回放视频和短视频；向教师提供短视频播放、课程直播和课后点播的相关数据分析、课程评价，智能分析推荐系统对系统数据库及日志分析，基于用户画像和候选视频特征，采用机器学习模型，计算用户和各视频的匹配相似性，并按照相似度值排序输出展示，完成内容个性化推荐服务，最大程度提升场景下的点击率和转化率；一方面，生成可视化智能教师授课评价分析，帮助教师改进教学方法；另一方面，通过对学生移动终端学习过程及效果分析，向学生有规划的推荐符合个人学习兴趣、学习相关的视频资源，提升学生的学习体验和点击转化率；

所述云计算模块用于：为智能教育视频服务系统提供运行的物理基础架构和内部高速通信网络。

2.根据权利要求1所述的一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统，其特征在于，所述云计算模块包括云数据库、云端数据处理单元、云端数据审核样本库、云存储单元；

所述云数据库支持多种语言格式的数据库分类，实现资源独享、资源分配，自主可运维；

所述云端数据处理单元用于：通过使用处理能力可弹性伸缩的云端计算服务，将云存储单元中的用户信息、学习进程、交流通讯、文本记录、视频图像、脚本附件数据，根据业务需求进行实时调出并按照要求进行格式转换、码率调整、数据分析、并行计算多种操作。

所述云端数据审核样本库包括实时更新的亿级多媒体资源样本库，由人工智能算法动态从网络获取相关样本；

所述云存储单元中存放有用户信息、学习进程、交流通讯内容、文本记录文档、视频图像、系统运行的必要脚本附件数据资源；

所述多平台终端包括智能手机、平板电脑、智能平板电视及台式电脑；所述通讯网络包括4G/5G移动通讯网络、无线网络及有线网络。

3.根据权利要求1所述的一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统，其特征在于，所述前端处理模块包括系统安全检测单元、用户身份验证单元、负载均衡动态调整单元，

所述系统安全检测单元包括云端防火墙和安全中心；所述云端防火墙统一管理互联网到云业务的访问控制策略和业务与业务之间的微隔离策略，内置的威胁入侵检测模块支持全网流量可视和业务间访问关系可视，实现内外网实时流量监控、内外网之间的应用访问控制、对外部网络入侵进行实时防御和对各种日志进行行为回溯操作；所述安全中心作为统一管理系统实时识别、分析、预警安全威胁，通过防病毒、防篡改、合规检查安全能力，实现威胁检测、响应、溯源的自动化安全运营闭环；

所述用户身份验证单元对用户进行用户名和密码的核验，用户登录系统后，根据其身份特征授予相应的功能使用权限；

所述负载均衡动态调整单元采用集群部署负载均衡，实现会话同步。

4.根据权利要求1所述的一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统，其特征在于，所述短视频模块包括视频及题库编辑单元、视频播放测验单元及短视频互动单元；

所述视频及题库编辑单元用于：教师编辑短视频，同步编辑相关知识点的实时交互式测验题，根据视频内容设定测验题弹出的时间点；

所述视频播放测验单元用于：学生浏览观看短视频时，视频播放到设定时间点时，在播放窗口弹出教师提前设定好的交互式测验题，学生对测验题直接进行点击选择或者输入作答，如果学生未作答，将不能继续观看短视频，作答提交后，实时得到测验题智能批改反馈、显示所有人对该题目的回答统计百分比以及对相关知识点的详细解答，学生浏览完测验题解析后，继续观看短视频；

所述短视频互动单元用于：学生观看短视频时，如果有相关疑问，直接在短视频公共留言评论区给教师留言或发送图片，留言内容经过智能审核后，所有用户都能看到留言或图片，教师看到后进行回复；或者，学生选择单独向发布该短视频的教师发送单独留言和图片，与教师进行互动交流。

5.根据权利要求1所述的一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统，其特征在于，所述直播模块包括直播单元、直播实时测验单元、直播互动单元；

所述直播单元用于：教师进行课程直播，学生实时收看；直播期间，教师设置连麦功能，与学生进行实时音视频互动，同时其他学生也能观看到该互动过程；对直播课程同步实时录制，并将录制的视频内容存储在所述云存储单元中；直播结束后，对录制的直播视频进行不同维度的智能化拆分，产出独立的短视频素材；

所述直播实时测验单元用于：直播期间，教师实时发布与授课知识点相关的测验题，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和所有在线人员的答题情况统计百分比；教师能选择测验题需要全员回答，还是进行学生抢答；在教师直播端，实时显示学生答题统计百分比和答题所用时间，教师根据显示实时统计结果动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；

所述直播互动单元用于：直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与老师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到。

6.根据权利要求1所述的一种基于云计算和移动终端的智能教育视频服务系统，其特征在于，所述交互式学习及测验模块包括交互学习及测验编辑单元及交互学习单元和测验单元；

所述交互学习及测验编辑单元用于：教师根据课程规划设计，将与课程有关的文字、图像、视频按照授课顺序构建网络学习课程，在需要对学生进行测验的部分设置鼠标或键盘触发动作，学生浏览到该触发位置时，在浏览页面自动弹出测验题，完成对学生的对应知识点测验；教师从后台管理界面查看所有学生的课程学习情况以及知识点测验答题情况统计汇总；教师根据统计分析汇总情况，对已经设计好的网络学习课程进行重新规划设计；

所述交互学习单元和测验单元用于：学生进入系统后，像正常浏览网页一样，按顺序浏览在线学习课程，浏览到知识点测验触发点时，在浏览页面弹出教师预设好的知识点测验题，回答提交后，如果回答正确，实时显示答题结果和答题情况统计百分比，并且显示关于刚才测验相关的知识点讲解；如果回答错误，系统进行相关提示并引导学生进行第二次答题，第二次答题结束后，学生继续进行浏览学习，直到课程学习完毕；

所述数据分析模块包括数据分析单元；所述数据分析单元用于：针对学生在教育视频服务系统中的浏览深度、使用时长、互动量、评论量、点赞量、访问次数、活跃用户数、用户活跃度、平均每次停留时长、停留时间占比、退出率，向教师和管理员提供事件分析模型、留存分析模型、分布分析模型、归因分析模型，实时分析智能教育视频服务系统的用户量、人均使用时长、转发量、点赞量、评论量、答题量、答题正确率、问题答案分布百分比，支持按学科、视频类型、用户偏好多维度进行分析，提供立体化的学生访问智能教育视频服务系统的效果评估，教师和管理员实时分析、查看各种指标，探索视频服务业务中的关键行为，以此来改进教师的授课内容和教学方法。

7.权利要求1-6任一所述的智能教育视频服务系统的运行方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)用户通过所述多平台终端访问所述智能教育视频服务系统；

(2)所述前端处理模块对智能教育视频服务系统的访问请求进行安全检测，即对访问智能教育视频服务系统的用户进行用户名和密码的核验，核验通过后，根据用户身份特征授予相应的功能使用权限，进入步骤(3)，否则，返回步骤(1)；

(3)如果是短视频的权限，则启动所述短视频模块，教师将编辑好的教学知识点素材通过移动终端拍摄成短视频，根据视频内容，设计相关知识点的交互式测验题、设定交互式测验题在短视频播放中弹出的时间点，第一智能审核模块对教师编辑发布的视频、图片、文字，学生在短视频评论区的评论留言进行人工智能审核，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；经过智能审核后，发布短视频，学生浏览观看短视频及回答短视频页面弹出的交互式测验题，完成知识点巩固；

如果是直播的权限，则启动所述直播模块，教师进行上课直播，第二智能审核模块对直播中的图片、视频、文本、语音多媒体对象进行多样化场景检测，在直播时，对互动评论区的关键词进行实时人工智能审核过滤，对于不符合互联网发布信息相关规定的视频、图片、文字进行提示和拦截，待发布者改正相关内容后，再进行对外发布；学生观看教师授课过程，直播期间教师实时发布与授课知识点相关的选择题或填空题，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，完成随堂直播测验，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和选项答题统计；实时显示学生答题统计百分比，教师根据显示实时统计结果调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与教师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到；

如果是交互式学习及测验的权限，则启动所述交互式学习及测验模块，教师依据教学大纲和教学日历，课程教学进度，规划编辑交互学习课程内容和相关测验题，学生通过进入所述交互式学习及测验模块，浏览学习内容，观看相关知识点视频及图像文字资料，浏览到教师预设提问点时，在浏览页面弹出知识点测验问题，答题后，得到测验问题答案的实时反馈，以检测学生对所学知识点的掌握情况；

如果是数据分析的权限，则启动所述数据分析模块，通过智能数据分析，向学生智能推荐相关的直播回放视频和短视频；向教师提供短视频播放、课程直播和课后点播的相关数据分析、课程评价，智能分析推荐系统对系统数据库及日志分析，基于用户画像和候选视频特征，采用机器学习模型，计算用户和各视频的匹配相似性，并按照相似度值排序输出展示，完成内容个性化推荐服务，最大程度提升场景下的点击率和转化率；一方面，生成可视化智能教师授课评价分析，帮助教师改进教学方法；另一方面，通过对学生移动终端学习过程及效果分析，向学生有规划的推荐符合个人学习兴趣、学习相关的视频资源，提升学生的学习体验和点击转化率；

所述云计算模块实时为智能教育视频服务系统提供运行的物理基础架构和内部高速通信网络。

8.根据权利要求7所述的智能教育视频服务系统的运行方法，其特征在于，步骤(3)中，所述短视频模块的工作过程包括步骤如下：

A、教师编辑短视频，同步编辑相关知识点的实时交互式测验题，根据视频内容设定测验题弹出的时间点，将制作完成的短视频及相关知识点交互式测验题上传至智能教育视频服务系统；

B、所述第一智能审核模块步骤A对教师制作完成的短视频及相关知识点进行人工智能审核，如果通过，进入步骤C，否则，提示视频资源包含违规内容，审核失败，重新上传；

C、将短视频及相关知识点发布至所述短视频模块；

D、学生浏览观看短视频，视频播放到设定时间点时，在播放窗口弹出教师提前设定好的交互式测验题，学生对测验题直接进行点击选择或者输入作答，如果学生未作答，将不能继续观看短视频，作答提交后，进入步骤E；

E、如果回答错误，页面显示相关答案线索，学生再次尝试作答，并记录重试次数，进入步骤F，如果回答正确，则弹出所有人答题的选项比例百分比统计图，进行相关知识点解释分析；学生在短视频评论区进行提问，智能审核后，与教师留言互动，并返回步骤D直至短视频浏览结束；

F、如果再次回答错误，弹出所有人回答该问题的选项比例统计图，显示正确答案和相关知识要点，及关于知识点容易出现的各种问题，并返回步骤D直至短视频浏览结束；如果回答正确，则弹出所有人答题的选项比例百分比统计图，进行相关知识点解释分析；学生在短视频评论区进行提问，智能审核后，与教师留言互动，并返回步骤D直至短视频浏览结束。

9.根据权利要求7所述的智能教育视频服务系统的运行方法，其特征在于，步骤(3)中，所述直播模块的工作过程包括步骤如下：

G、教师根据教学内容编辑制作关于知识点的直播用交互式测试题、授课中用到的相关视频及图片，将制作完的直播交互式测试题、上课用到的视频和图片,在直播前上传至智能教育视频服务系统；

H、所述第二智能审核模块步骤G对教师制作完成的直播交互式测试题、上课用到的视频和图片进行人工智能审核，如果通过，进入步骤I，否则，提示上传资源包含违规内容，审核失败，重新上传；

I、将制作完成的直播交互式测试题、上课用到的视频和图片导入所述直播模块；

J、教师进行课程直播，学生实时收看；直播期间，教师设置连麦功能，与学生进行实时音视频互动，同时其他学生也能观看到该互动过程；直播期间，教师实时发布与授课知识点相关的测验题，题目在学生观看端的直播界面上直接弹出，学生提交答案后，答题界面实时显示答题结果和所有在线人员的答题情况统计百分比；在教师直播端，实时显示学生答题统计百分比和答题所用时间，教师根据显示实时统计结果动态调整授课计划或进行详细知识点讲解和巩固；直播过程中，学生在直播界面通过发送实时文字评论，与老师进行文字互动；在教师开通连麦申请后，申请与教师进行视频连线讨论问题，该过程所有观看直播的学生都能看到；对直播课程同步实时录制，并将录制的视频内容存储在所述云存储单元中；

K、直播结束后，对录制的直播视频进行不同维度的智能化拆分，产出独立的短视频素材。

10.根据权利要求8所述的智能教育视频服务系统的运行方法，其特征在于，步骤(3)中，所述交互式学习及测验模块的工作过程包括步骤如下：

L、教师依据教学大纲和教学日历，课程教学进度，规划编辑交互学习课程内容和相关测验，将编辑完的交互学习课程和测验题上传至智能教育视频服务系统；

M、所述第二智能审核模块步骤L对教师制作完成的交互学习课程和测验题进行人工智能审核，如果通过，进入步骤N，否则，提示上传资源包含违规内容，审核失败，重新上传；

N、将制作完成的交互学习课程和测验题导入所述交互式学习及测验模块；

O、浏览学习内容，观看相关知识点视频及图像，浏览到教师预设提问点时，在页面弹出相关问题，回答知识点问题，如果正确，进入步骤P，如果错误，弹出相关知识点提示，学生进行第二次作答，记录重试次数，进入步骤Q；

P、提示回答正确，显示所有做过该题目的用户答题统计图表，弹出隐藏学习内容信息，进行知识点解析；教师根据后台答题统计情况，随时调整课程内容、测验题目、测验知识点提示信息，返回步骤O直至课程或测验题结束；

Q、如果正确，进入步骤P，否则，显示所有做过该题目的用户答题统计图表，弹出教师关于知识点的视频讲解或文字讲解，显示标准答案和解题思路，及相关知识点巩固，进入步骤P。

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