Studioklassenräume

[Rüdiger Kupper]

An der Schule sollen ein- bis zwei Studioklassenräume eingerichtet werden, in denen an der Schule anwesende Klassen durch einen Lehrer von zuhause aus per Videokonferenz unterrichtet werden können.

Leider ermöglicht die Raumsituation nicht, diese Räume ausschließlich für diesen Zweck zu nutzen, die Installation darf also den ganz normalen Alltagsnterricht nicht behindern.

Angedacht ist die feste(?) Installation einer oder mehrerer Kameras und einer Mikrofonanlage, die in der Lage ist, den Raumklang so aufzunehmen, dass der Lehrer zuhause jeden Schüler verstehen kann.

Die Räume sollen innerhalb der nächsten Wochen einsatzbereit sein.

@kau

auch hier, wenn keine Benachrichtigung gewünscht ist, einfach den Haken bei "CC" rausnehmen.

[Rüdiger Kupper]

Habe eben rue an der Schule getroffen. Er nimmt Kontakt zu einem Mitarbeiter von Rudert auf. Das sind Profis in der Audiotechnik, bessere Unterstützung können wir uns nicht wünschen.

@rue

Wenn Du eine Email des Kontakts hast, schreib ihn hier, dann setzen wir ihn auf CC.

[Rüdiger Kupper]

Klassenraum übertragen über BBB hat heute schon ganz gut geklappt, Problem ist, dass jemand vor dem Unterricht die Kameras / Rechner aufbauen und die Konferenz starten müsste.

Daher kamen wir auf die Idee, unabhängig von BBB eine Art "Livecam" aufzubauen, die einfach den ganzen Tag lang einen Stream aus dem Klassenzimmer sendet – und über unsere eigene Website zu erreichen ist. Der Lehrer zuhause müsste dann nur die entsprechende Seite im Kepler-Login anzusurfen, um den Stream zu sehen.

Nach einiger Überlegung habe ich jetzt einen von Jens' Raspberry Pis und ein paar Webcams mit nach Hause genommen. Ziel ist, den Pi so einzurichten, dass er nach dem Einschalten selbsttätig hochfährt und beginnt, das Bild zu streamen. Der Pi ist klein und kompakt und funktioniert über's WLAN. Den konnte man leicht irgendwo an der Decke anbringen.

Software

Motion

Ich habe vor einiger Zeit einen Pi mit der Software "motion" benutzt, um Livestreams von der Modelleisenbahn auf dem Dachboden meiner Eltern zu streamen ;-). "Motion" bringt einen eigenen Webserver mit und kann entweder alle Kameras in der Übersicht oder eins der Bilder formatfüllend darstellen. Das kann der Nutzer von zuhause aus über ein sehr einfaches Webinterface auswählen. Zudem kann es so konfiguriert werden, dass es nur überträgt, wenn sich etwas im Bild bewegt. – Wie eine Überwachungskamera, dafür ist es auch gedacht.
"Motion" ist sehr leicht zu konfigurieren. Ein mögliches Problem könnte der Ton sein, ich weiß nicht, ob der mitübertragen wird.

VLC

VLC, die wollmilchlegende Eiersau, kann ebenfalls Videostreams einer Kamera freigeben. Wohl nur jeweils eine Kamrea, doch das würde ja reichen. Man könnte ja mehrere Streams laufen lassen, für jede Kamera eine. Anscheinend ist VLC etwas schwierig zu konfigurieren, doch das bekommt man sicher hin.

Raspivid, GStreamer, PiCam

Der Raspberry Pi bringt wohl von Haus aus auch Bordmittel mit, die man nutzen kann (im Raspbian Image). Hier gibt es eine Webseite, die das beschreibt:
​https://hmbd.wordpress.com/2016/08/01/raspberry-pi-video-and-audio-recording-and-streaming-guide/

UV4L

Hier gibt es Informationen zum Tool UV4L:
​https://hmbd.wordpress.com/2016/08/01/raspberry-pi-video-and-audio-recording-and-streaming-guide/

[Rüdiger Kupper]

Alternative Idee: Ich habe mir vor langer Zeit mal eine "IP-Cam" gekauft aber nie benutzt – es gefiel mir nicht, dass man bei den Dingern keinen direkten Zugriff auf den Stream bekommt. Die registrieren sich bei ihrem Hersteller, übertragen den Stream dort hin und man kann darauf dann über jeden Browser zugreifen. Mit Datenschutz hat das natürlich nicht viel zu tun.

Der Vorteil ist, dass die nun wirklich sehr klein und handlich sind (die sehr kompakten Modelle werden unter dem Begriff "Spycam" vermarktet, das gibt einen Eindruck von den Abmessungen). Ich glaube, das Ding, was ich herumliegen habe, hat zumindest 4K-Auflösung und ist WLAN-fähig. Ausprobieren!

[Rüdiger Kupper]

RTSP

Stichwort: RTSP (Real Time Streaming Protocol, ​WikipediaDe:Real-Time_Streaming_Protocol)

Die oben erwähnten "IP-Cams" benutzen dieses Protokoll wohl. "Motion" beherrscht das Protokoll ebenfalls, siehe ​https://motion-project.github.io/motion_config.html

[Rüdiger Kupper]

Was wir heute übrigens festgestellt haben ist, dass die Elmos das mit Abstand beste Bild haben. Der Preis von 500€ scheint sich wohl in der guten Optik niederzuschlagen. Obwohl die Dinger dafür nicht gemacht sind, kann man mit einer ins Publikum gedrehten Elmo den Raum in einer sehr akzeptablen Qualität aufnehmen, das Bild ist scharf und die Farben werden besser abgebildet, als bei allen anderen Kameras, die wir herumliegen hatten (Notebook, Webcam).

Zudem haben die Elmos ein Zoomobjektiv, damit kann man problemlos eine scharfe Portraitaufnahme eines Schülers machen. Für eine Dokumentenkamera nicht unbedingt zu erwarten. Die Dinger können aber ganz offenbar mehr, als nur Blätter abfilmen. Man braucht hat nur jemanden, der die Kamera ausrichtet und den Zoom bedient.

[bau]

Tonübertragung ist nicht das Ziel des separaten Videostreams, der soll über die VK in BBB gemanaged werden. Somit wäre das, was motion da liefert, das, was wir benötigen.

Ich würde mal schauen, ob man den Stream via Apache-WebServer weitergeben kann ins Internet, wobei vorher eine Authentifizierung abgefragt werden muss. Weitergabe ist per ProxyPASS möglich, zu Testen ist also die Passwortabfrage.

[bau]

Perfekt, auch Weiterleitungen per ProxyPASS können mit BasicAuth gesichert werden!
Sobald der Pi im Netzwerk was liefert, kann das über das Internet verfügbar gemacht werden :-)

[kau]

Habe in Horb nachgefragt, wir dürften uns das gerne mal anschauen.
4 Mikros an der Decke mit Mischpult
1 IP-Weitwinkelkamera von zuhause aus steuerbar
Lautsprecher
Laptop 

Interessant: Laptop wird über Teamview angesteuert. Sprich der Lehrer richtet sich seine eigene BBB-Session ein und meldet den Rechner in der Schule selbst ein! 

Preis Pro Zimmer ca. 2000€
Kontaktdaten zur Firma kann er uns geben


_____________________




Hermann Kaupp (StD)
Kommissarischer Schulleiter
E-Mail: Schulleitung@kg-fds.de

Kepler-Gymnasium Freudenstadt
Ludwig-Jahn-Straße 54
72250 Freudenstadt
Tel 07441 86059-600
FAX 07441 86059-666

Am 02.02.2021 um 10:57 schrieb Kepler-Trac <trac@kg-fds.de>:

#3705: Studioklassenräume
-----------------------+-------------------------------
 Reporter:  kup       |      Owner:  netzwerk
     Type:  Aufgabe   |     Status:  new
 Priority:  hoch      |  Milestone:  Schuljahr 2020/21
Component:  Hardware  |   Severity:  normal
Resolution:            |   Keywords:
-----------------------+-------------------------------

Comment (by bau):

Perfekt, auch Weiterleitungen per ProxyPASS können mit BasicAuth gesichert
werden!
Sobald der Pi im Netzwerk was liefert, kann das über das Internet
verfügbar gemacht werden :-)

[rue]

Das ist doch dann die Lösung.
Weißt Du welche Mikros die haben?
Mischpult hätten wir zur Not ein kleines da.

[Rüdiger Kupper]

Die steuerbaren IP-Cams sind so eine Art Überwachungskameras. Mal sehen, wie viel die kosten. Alternative sind eben mehrere feste Kameras, zwischen denen man wählen kann.
Was mich an den IP-Cams stört ist halt, dass die üblicherweise das Bild erst einmal zu ihrem Hersteller übertragen. Aber vielleicht gibt es auch welche, bei denen man mehr Eigenkontrolle hat.

[Rüdiger Kupper]

Replying to bau:

Tonübertragung ist nicht das Ziel des separaten Videostreams, der soll über die VK in BBB gemanaged werden. Somit wäre das, was motion da liefert, das, was wir benötigen.

Bild und Ton könnten dann halt eine größere Verzögerung gegeneinander haben, wenn sie über getrennte Leitungen laufen.

Ich versuche, die Zeit zu finden, um den Raspberry Pi möglichst schnell einzurichten, doch mir läuft ein wenig die Zeit weg, Unterricht muss leider auch vorbereitet werden.

@bau

Wie die Notfall-Löschaktion gerade zeigt, dürfen wir auch unsere restlichen Pläne nicht aus den Augen verlieren, wir brauchen die neuen Server besser früher als später :-/.

[bau]

Ich würde nochmals die Idee von Christof aufgreifen wollen: Das eine hochwertige Mikro oben zwischen den Lautprechern.

Zugriff per Teamviewer auf den ÜbertragungsPC vor Ort wäre natürlich auch eine gute Idee, dann startet der Lehrer von zu Hause selbst.

Ich denke nicht, dass wir aktuell eine Firma dafür brauchen.

[Rüdiger Kupper]

Update

Seit heute verrichtet in Raum 5.44 ein Raspberry Pi 4 seine Dienste, mit vier angeschlossenen Webcams (keine Wunderwerke, die alten, die wir früher als Dokumentenkameras benutzt haben). Nach einigem Herumgewerkel sieht das Setup jetzt so aus:

• Die vier Webcams sind auf der Tafelleuchte montiert. Von dort leuchten sie 80%-100% (siehe unten für Details) des Klassenraums aus.
• Der Pi lebt oberhalb der Deckenplatten, exakt liegt er auf der dritten Platte rechts der Kabelschiene.
• Energie erhält der Pi vom Beamer/Boxen-220V-Anschluss. Das war erst einmal meine Lösung, um alle Kabel von fremden Fingern fern halten zu können. Bei Bedarf kann das sicher vom Elektriker anders gelöst werden.
• Netzwerk erhält der Pi per Kabel von der regulären Netzwerkdose am Kabelkanal. Das Netzwerkkabel zum Pult-Desktop habe ich dazu einstweilen ausgesteckt, irgendwo muss ein passender Switch eingebaut werden, siehe unten.
• Die Kabel der vier Webcams gehen jeweils direkt zur nächsten erreichbaren Deckenplatte und sind damit außer Reichweite unauthorisierter Hände. (Anbei: die Deckenkonstruktion ist erschreckend wackelig. Die Streben zwischen den Platten sind nicht einmal an der Wand festgeschraubt, die gesamte Konstruktion scheint freischwebend zu sein – nicht nur die Platten, sondern auch die Streben, auf denen sie ruhen …?)

[Rüdiger Kupper]

Der größte der neu renovierten Räume, 5.45, soll als Testraum für eine professionelle Übertragungslösung dienen, daher standen 5.44 und 5.46 für unsere Low-Budget-Lösung zur Verfügung. Nach Sichtung habe ich mich für 5.44 entschieden, weil dort das Tageslicht von der Seite kommt. In 5.46 kommt es von hinten, was bei der derzeit genutzen Kameraaufhängung bedeuten würde, dass die Kameras direkt in den (zugegebener Maßen sehr sehr schönenen) Himmel über der Schwäbischen Alb weisen würden. So schön das ist, für den Videounterricht ist es wohl nicht so zweckmäßig.

[Rüdiger Kupper]

Übertragungssystem

• Unser Ziel ist zunächst, in der kommenden Woche Unterricht von zuhause aus zu ermöglichen.
• Die Lösungen sind experimentell/provisorisch.
• Die ersten Kollegen, die das testen, sind zugleich Betatester und müssen entsprechend begleitet werden.
• Das Live-System funktioniert unabhängig von externen Diensten. Letztlich ist es ein Livestream, wie man ihn von Wettercams oder der eigenen Überwachungskamera zuhause kennt.
• Derzeit nutzen wir die Software »motion«, die eben für Überwachungskameras erstellt wurde. »Motion« ist in der Lage, Live-Streams der Kameras mit einem minimalistischen Web-Interface zu liefern. Ton wird nicht unterstützt.
• Verschiedene andere Lösungen sind möglich, inlkusive Live-Audio.
• Da derzeit der Einsatz in der kommenden Woche unsere Direktive ist, werden wir die »Motion«-Lösung so weit möglich umsetzen. In Zukunft kann die Lösung auch eine andere sein.

[Rüdiger Kupper]

Der Pi ist im Schülernetzwerk registriert und streamt die Videos der angeschlossenen Kameras derzeit auf vier getrennten Ports ins lokale LAN (siehe unten). Zugang zum Gerät haben nur Administratoren. Unser Schulserver leitet die Videostreams selektiv über unsere Firewall ins Internet weiter. Zugang von außen ist nach derzeitiger Lösung grundsätzlich nur für Lehrer möglich, die sich authentifizieren müssen. Inzwischen existieren dedizierte Gruppen für den Zugang, so dass nur die jeweils freigeschalteten Lehrer Zugang zum Stream erlangen können.
Diese Nutzer haben dann aber weltweiten Zugang zum Livestream.

[Rüdiger Kupper]

Kommen wir zu den Problemen.

ToDos

• Die Kameras sind derzeit mit Teppichklebeband und Jaffatape auf der Tafelleuchte installiert. Das ist definitiv keine dauerhafte Lösung. Ich habe inzwischen viel Erfahrung mit Klebebändern – ganz gleich, wie hochwertig – früher oder später gewinnt *immer* die Gravitation. Will sagen: Die Kameras werden sich ablösen, das kann nach Tagen, Wochen oder Monaten passieren. Jedenfalls ist Klebeband keine dauerhafte Lösung. Sobald wir dauerhafte Positionen für die Kameras ausgemacht haben, müssen diese professionell installiert werden (= Schraube!)
• Das Netzwerkkabel liegt derzeit provisorisch von der Dose am Wandkanal nach oben zum Pi. Dieses Kabel muss im Kabelkanal verlegt werden -> Elektriker.
• Um den Kollegen den derzeit ausgesteckten Netzwerkzugang auf dem Pult wieder zu ermöglichen, muss
  • entweder ein Switch/Hub auf dem Pult installiert werden
  • ein Switch an der Netzwerkdose unten am Kabelkanal installiert werden
  • ein Switch in der Hausinstallation über der Deckenabhängung installiert werden
  Die dritte Lösung ist vorzuziehen, zumal auch die AppleTV Netzwerk und Strom benötigen.

[Rüdiger Kupper]

Problem

• das USB-Subsystem des Pi ist mit den vier Kameras bei 1280x1024@30fps überausgelastet. Obwohl der Raspi 4 ein für seine Größe und Auslegung erstaunlich leistungsfähiges System ist, kommt es bei zwei dieser Kameras und höchster Auflösung bereits an seine Grenzen.
• das Problem ist weder die CPU-Leistung noch die Netzwerkanbindung, sondern schlicht der Datendurchsatz des USB-Subsystems. Offenbar hängen alle vier USB-Anschlüsse am selben Root-Hub (obwohl ich nicht verstehe, wieso dann zwei davon als blaue USB 3.0-Anschlüsse gekennzeichnet sind, die anderen beiden aber schwarz?).
• bei den älteren Raspis war ja auch Ethernet per USB-Root-Hub angebunden – keine Ahnung, ob das beim Raspi 4 auch noch so ist. Hat der inzwischen einen echten Ethernet-Controller?
• Ich evaluiere derzeit, ob und wie die Übertragungsparameter für die Kameras und auch den Stream angepasst werden können:
  • Netzwerkbandreite scheint weder inter noch extern ein Problem zu sein
  • limitierender Faktor ist also das USB-Subsystem des Pis. Und hier sind viele Lösungen möglich: zwei oder mehr Pis pro Klassenraum, leistungsfähigere Maschinen (Laptops, Desktops), etc.

[Rüdiger Kupper]

Die USB-Probleme wurden vermutlich durch Zugriffe auf die SD-Karte erzeugt. Seitdem die Bewegungsdetektion deaktiviert ist, treten keine Fehler mehr auf.

Morgen erster Test mit J. Profanter Spanisch. Bau ist vor Ort und weist die Schüler ein.

@bau

Schüler zu Beginn deutlich darauf hinweisen, dass in diesem Raum ständig Videoaufnahmen gemacht werden (nicht nur, wenn jemand am Rechner angemeldet ist). Falls es dagegen Widerspruch gibt, muss kau entscheiden, wie verfahren wird.

Der „Kamerschüler“ muss tun:

• Am Rechner einloggen
• Audiolevels einstellen. Diese Einstellungen haben vorhin gut funktioniert:
  • Lautstärke am Desktop auf 100%
  • Elmo-Mikrofon auf 50%
  • Regler am Mischpult auf 50% Dann während er Konferenz Mikrofonstärke und Mischpultregler gegeneinander abstimmen, so das beiderseits alles zu verstehen ist aber keine Echos auftreten.
• Moodle im Browser starten, Kurs öffnen
• der BBB-Konferenz beitreten
• Mikrofon- und Kameranutzung freigeben
• Mikrofon und Kamera in BBB aktivieren
• Beamer einschalten
• Browserfenster auf den rechten Bildschirm ziehen (Taster drücken)
• Bild des Lehrers in BBB auf Vollbild stellen
• Instruktionen des Lehrers abwarten
• Elmo nach Instruktion ausrichten, Zoomen, scharfstellen (geht auch auf die Tafel. Nicht vom Spiegelbild irritieren lassen, der Lehrer sieht die Tafel richtig!)
• Eventuell nach Instruktion Dokumente im Kurs öffnen und darstellen.

Tja dann – schau mer mal, wie's klappt …

[bau]

Unterricht läuft, Frau Profanter sieht die Klasse gut.
Nachdem sie zu Hause Probleme mit dem Echo-Test hatte, konnte sie erst nicht hören, dann ging es nach einem weiteren EchoTest aber. Verständigung ist gut, mal sehen, was Frau Profanter nach der Stunde sagt.

[Rüdiger Kupper]

Ich zitiere mal, was pr nach dem Unterricht geschrieben hat:

Guten Morgen, ich berichte euch kurz von meiner Stunde heute. Das hat gut geklappt: ich habe die Schüler gesehen und verstanden (sogar die leisen Schüler in der letzten Reihe). Es gab keine Rückkopplungen. Die Schüler haben fleißig gearbeitet.
Der Live-Stream hat durchgängig funktioniert!

[Rüdiger Kupper]

Das klingt doch, als hätte sich der Aufwand gelohnt. Was wir da jetzt im Raum installiert haben beläuft sich auf vier Webcams (ca. 30€ pro Stück) und einen Raspberry Pi 4 (bin nicht sicher, etwa 60€ schätze ich, @bau: Du weißt das genau). Also unterhalb 200€ insgesamt.
Wir profitieren natürlich von den – wie sich jetzt erweist – wirklich außerordentlich guten Dokumentenkameras. Die haben eine Optik, mit der sich erheblich mehr machen lässt, als nur Hefte abfilmen und das Mikrofon ist nach Bericht von pr ebenso leistungsfähig. Besonders Letzteres hätte ich nicht erwartet.

Die Elmos haben in der Anschaffung um die 600€ gekostet, ich fand das immer zu teuer für das, wozu sie genutzt werden. Jetzt profitieren wir davon. Da wir die Kameras in jedem Raum stehen haben, könnten wir also jeden Raum mit vergleichbarer Übertragungstechnik für unter 200€ ausstatten.

[Rüdiger Kupper]

Pr hat sich noch gewünscht, dass man die Tafel aufnehmen kann, so dass Schüler Sachen an die Tafel schreiben können. Das geht mit der Elmo-Kamera problemlos. Wenn man sie 180° um ihre senkrechte Achse dreht, muss man nicht einmal irgendwelche Spiegelungen wählen.
Ich habe außerdem mal den Autofokus in der Elmo-Kamera aktiviert, dann muss der Kameraschüler nicht jedes Mal daran denken, neu zu fokussieren. (Scheint ohnehin eine Einstellung zu sein, die man überall aktivieren könnte.)

[Rüdiger Kupper]

Mögliche Erweiterung

In Anlehnung an comment:8:

Ich tunnele ab und zu eine VNC-Verbindung von Rechnern im Schülernetz mit Zwischenstation über den paedml und das VPN zu mir nach Hause. So kann ich von zuhause aus am jeweiligen Rechner mit graphischem Login arbeiten, als säße ich an der Schule davor. Sicher können wir den VNC-Port (5900) auf die selbe Weise ins Internet weiterreichen, wie wir es jetzt schon mit den Ports 8080-8084 machen. Dann könnte der unterrichtende Lehrer die Videokonferenz an der Schule sogar von zuhause aus starten.
Allerdings wäre der Gewinn nicht sonderlich groß, denn er braucht noch immer jemanden, der den Beamer anschaltet und die Kamera ausrichtet.
Prinzipiell aber möglich.

[Rüdiger Kupper]

SDer zweite Test unter Realbedingungen heute mit zief 5./6. hat ergeben:

• Der Livestream läuft stabil und war für zief jederzeit zugreifbar. Parallel habe ich ihn die ganze Zeit offen gehabt und hatte ebenfalls ständig eine stabile Verbindung.
• Die BBB-Verbindung von zief hat nicht mit Bild funktioniert. Sie hatte aber eine stabile Tonverbindung. Ich selbst hatte über 90 Minuten eine stabile BBB-Verbindung von zuhause aus mit Bild und Ton.
• Die Bildprobleme hängen sehr wahrscheinlich mit der Hardware bei zief zusammen (Laptop mit ungeeignetem Browser, Headset mit zwei Steckern, doch nur eine Buchse am Laptop, der vorhandene Desktop-PC hat aber keine Kamera, …)

Wir statten sie bis zum nächsten Mal mit der nötigen Technik aus. Möglich sind:

• eine Webcam für den PC
• eins unserer Notebooks mit der passenden Einrichtung

[Rüdiger Kupper]

Beide Kolleginnen sollten außerdem einen zweiten Bildschirm erhalten. Einer der Bildschirme muss dauerhaft die vier Live-Kameras zeigen, so dass die Kolleginnen auf dem zweiten Bildschirm Moodle und BBB bedienen können.

@bau

Du hast doch eine Menge gebrauchter 3:4-Bildschirme angeschafft. Die zwei Kolleginnen können sicher einen davon bekommen.

Falls es nötig ist, sollte ein Kollege des Netzwerkteams die Kolleginnen zuhause besuchen, um die Technik einzurichten. Ich glaube aber, die bekommen das hin.

[bau]

Es stehen 19" (Bücherkeller) und 24" (NwT, rechte Vorbereitung) Bildschirme zur Verfügung - haben jeweils VGA und DVI, für HDMI sind Kabel und Stecke im Schrank vor 1.10

[Rüdiger Kupper]

Heute Vergleichstest mit pr Spanisch 90 Minuten aus 5.44.

Setting

Audio

Zur Einnerung: dort testen wir die Audioaufnahme alleine über die Elmo-Kamera. Das ist gegenüber der Lösung in 5.45 praktisch der Gegenentwurf: diese Qualität können wir sofort ohne jede weitere Installation für 0€ in jedem Klassenraum haben.

Die beiden Lösungen markieren derzeit unsere Grenzen nach unten und nach oben, was den Ton betrifft:

• Nur Elmo-Mikro in 5.44 (0€, überall vorhanden)
• Profimikrofon plus Technik und Software in 5.45 (>5000€, Installation nötig)

Video

5.44 ist derzeit beim Video im Vorteil, denn das läuft völlig unabhängig vom Konferenzsystem per Livestream über unseren eigenen Server: Der Stream liefert vier Kamerabilder (derzeit auf der Tafellampe platziert), die der Lehrer auf einem separaten Monitor jederzeit im Blick hat. Zusätzlich bewegt der „Kameraschüler“ die Elmo-Kamera, die dann über BBB wahlweise den Schüler, ein Bild aus der Klasse oder die Tafel zeigen kann.

Gebrauch

In 5.44 reicht es, wenn der „Kameraschüler“ sich am Klassenraumrechner anmeldet und die Sitzung startet. Danach sind keine weiteren Schritte nötig. Er bewegt nur noch den Elmo-Kopf oder öffnet nach Anweisung des Lehrers Dokumente (auf dem Klassenraumrechner, also in seinem eigenen Schüleraccount).

Resultate

Pr hatte selbst gebeten, heute wieder über 5.44 zu unterrichten, um den Unterschied beider Lösungen beurteilen zu können. Ich hatte ihr erklärt, dass es derzeit um den Vergleich der Tonqualität geht, doch natürlich ist für den Lehrer das Klassenbild auch sehr wichtig.

Ich selbst hatte parallel Präsenzunterricht, so dass ich mir leider selbst keinen Eindruck machen konnte, auch keine Screenshots oder Videosquenzen. (Würde ich gerne noch nachholen!)

Rückmeldungsgespräch nach der Stunde:

pr

Danke Rüdiger, dass du wieder die Technik gemacht hast!! Es hat dann alles gut geklappt. Manchmal musste ich Schülerinnen aus der letzten Reihe auffordern, dass sie lauter sprechen, damit ich sie gut verstehen konnte. Die Tonqualität im anderen Raum ist schon deutlich besser und gerade für Spanisch praktischer, da ich höre, wenn sie mit ihrem Partner auf Deutsch reden (was sie nicht dürfen). Aber es funktioniert definitiv auch gut im Raum 5.44. Total schön ist hier, dass man über den Livestream die Schüler/innen gut sehen kann. Liebe Grüße und muchas gracias!

kup

Was den Livestream betrifft, den können wir genauso in 5.45 aufbauen, der läuft dann unabhängig von der neuen Technik. Das steht in jedem Fall auf unserem Programm. Frage zum Livestream:
Hast Du lieber ein Gesamtbild der ganzen Klasse (wie in 5.45, aber mit besserer Auflösung) oder lieber Ausschnitte, wie jetzt in 5.44?
Oder wo sollten noch andere Kameras aufgebaut werden? Die Tafel war da im Gespräch.

pr

Toll, dass ihr auch einen Livestream in 5.45 einrichten wollt. Ich persönlich würde ein Gesamtbild der Klasse bevorzugen. Aber den Ausschnitt, auf dem man den Schüler+Bildschirme am Pult sieht, finde ich auch sehr praktisch. So sehe ich, ob dieser Schüler sich meldet oder was gerade angebeamt wird. Die Kamera, die die Tafel abbildet, braucht es vielleicht doch eher nicht. Mein Tafelbild mache ich mit geteilten Dokumenten und wenn die Schüler etwas schreiben sollen, können sie es unter die Dokumentenkamera legen.

kup

Wenn ich jetzt mal die dreiste Fragen stelle, Julika, Deine ganz persönliche Meinung: Ist der bessere Ton in 5.45 den Preis von über 5000€ wert? Einfach mal spontan geantwortet?
Also: macht es den Unterricht in dem Maße besser, das das Geld gerechtfertigt ist? Oder gibt es vielleicht völlig andere "Baustellen" beim Videounterricht, auf die wir eher unsere Aufmerksamkeit legen sollen?

pr

Nein! So viel besser macht der super Ton den Unterricht nicht, als dass dieser Preis gerechtfertigt wäre!

kup

Beim Ton haben wir auch ein paar Ideen für Lösungen auf halbem Weg: Nicht nur das einzelne Mikrofon an der Elmo wie jetzt in 5.44, aber auch nicht gleich die komplette Profilösung wie in 5.45. Ein paar Mikrofone von der Decke gehängt wäre so eine Idee. Haben wir aber noch nicht ausprobiert.

pr

Ja, wahrscheinlich würde noch ein zusätzliches Mikro für den hinteren Klassenzimmerteil ausreichen...

[Rüdiger Kupper]

Anleitung Schüler 5.44

[Rüdiger Kupper]

Anleitung Schüler 5.45

[Rüdiger Kupper]

Die beiden Anleitungen habe ich heute auf das Pult in 5.44 und 5.45 geklebt. Das sind die Schritte, die der Schüler ausführen muss, um die Videokonferenz mit dem Lehrer zuhause zu starten. So muss ich hoffentlich nicht weiterhin immer am Stundenanfang da sein.

Wie man sieht sind es schon eine ganze Reihe von Sachen, die man machen muss. Sollte für einen Schüler aber nach ein paar mal kein Problem sein.

Der Mittelteil in 5.45 fällt weg, sobald wir die Klassenkamera über den Livestream laufen lassen und nicht mehr über BBB.

[Rüdiger Kupper]

Heute erneuter Test mit Kurs zief aus 5.44. Der Unterricht war – entgegen unseren bisherigen Erfahrungen – heute für alle Beteiligten anstrengend und eher unbefriedigend. Dafür waren viele zusammenwirkende kleine Faktoren verantwortlich, die ich im Folgenden zusammenzufassen versuche. Jeder einzelne dieser Faktoren hätte nicht weiter gestört, in der Kombination waren sie ein ernsthaftes Problem.

In diesem Zusammenhang einen herzlichen Dank an die Kolleginnen zief und pf, dass sie so beharrlich dabei helfen, dieses für uns alle neue System zu erproben und zu verbessern und nebenbei noch ihren normalen Unterricht unter diesen Bedingungen zu stemmen!

Weitere Infos folgen.

[Rüdiger Kupper]

Ich versuche mal einen Digest zu gestern:

Setting

Raum

5.44

Audio

Einziges Mikrofon im Klassenraum an der Dokumentenkamera, gelangt zum Lehrer über BBB. Audio des Lehrers per Headset ebenfalls über BBB in den Klassenraum.

Video

Livestream von vier Webcams über den Schulserver zum Lehrer zuhause, unabhängig von BBB

Ablauf

• Ort initiiert Sitzung in 5.44 als Nutzer “vleiter”. Dieses Account ist als Ausweichmöglichkeit für Lehrer vorgesehen, falls kein Schüler sich einloggen kann. Grund: Lehrer dürfen sich keinesfalls unter ihrem eigenen Account am Rechner anmelden, weil darauf dann für den Rest der Stunde unbeaufsichtigt der Kameraschüler Zugriff hat. Damit hätte der Schüler Zugriff auf die geschützten Bereiche der Lehrer. Daher gibt es ein unpriviligiertes Account „vleiter“ mit Schülerrechten. Es soll aber nur im Notfall genutzt werden.
• Zief und kup haben bereits Einblick in den Raum über den Livestream, so dass wir Textkommunikation zu ort herstellen können.
• Die Schüler des Kurses versammeln sich währenddessen im Nebenraum 5.45. Unser Fehler: Wir haben nicht klar mit den Schülern kommuniziert, in welchem Raum heute der Unterricht stattfindet. Im Plan stand 5.44, doch in der Woche zuvor haben wir die Schüler auch spontan nach 5.45 umgesiedelt. Die Schüler haben nun eine Eigenschaft an den Tag gelegt, die uns Lehrern immer wieder Probleme bereitet. Man nennt sie „Intelligenz“: Während ort in 5.44 die Sitzung startet, loggt sich John Kalmbach bereits in 5.45 in die Sitzung ein, nach der dort am Pult klebenden Anleitung.
• @ort:: Ist Dir nicht aufgefallen, dass kurz vor Stundenbeginn noch keinerlei Schüler im Raum waren? Aber im Nebenraum ein Schüler am Pult sitzt und sich einloggt?
• Durch den schon experimentell laufenden Livestream aus 5.45 kann kup den Kurs von zuhause sehen. Wir schicken die Schüler nach 5.44.
• Unser Fehler: In 5.44 läuft bereits die Sitzung, die ort unter dem Account „vleiter“ gestartet hat. Ich sage John Kalmbach daher, dass er nichts mehr zu tun braucht. Das ist natürlich nicht zielführende, denn es sollen ja gerade die Schüler lernen, wie sie die Sitzung selbst starten. Ort ist zu diesem Zeitpunkt aber bereits nicht mehr im Raum, so dass ich es für besser halte, die Sitzung so laufen zu lassen, wie sie nun mal läuft.
• John Kalmbach kann zu dieser Zeit schon über Audio mit uns (zief, kup) kommunizieren. Er fragt, wie er das Browserfenster auf den rechten Computermonitor (und dadurch auf den Beamer) bekommt.

Unser Fehler: das hätte eigentlich der Lehrer erledigen sollen, der die Sitzung gestartet hat (nach der Anleitung auf dem Pult)
Mein Fehler: ich sage John, dass er einfach das komplette Browserfenster auf den rechten Monitor ziehen soll. Er bemerkt, dass er dann keine Textverbindung mehr zu uns hat, womit er völlig richtig liegt. Das hat uns für den Rest der Stunde Probleme gemacht. -> ich muss die Anleitung auf dem Pult ergänzen. Der Schüler braucht zwei Browserfenster, eins für die BBB-Sitzung (rechts) und eins zur Textkommunikation mit dem Lehrer (links).

• Ab hier übernimmt zief den Unterricht.
• Die Audioaufnahme aus dem Klassenraum ist sehr leise, wir bitten John, den Mikrofonlevel zu erhöhen, was er sofort tut.
• Wir haben nun: stehende Verbindung über BBB (Audio und Video des Lehrers, Audio aus dem Klassenraum), parallel Livestream über die Webcams zum Lehrer zuhause.

Unser Fehler: Keinem fällt auf, dass das Bild der Elmo-Kamera in der BBB-Sitzung fehlt. Ort hatte vergessen, sie in der BBB-Sitzung freizugeben. (Steht in der Anleitung.) Diese fehlende Videoverbindung bereitet uns im Verlauf der Stunde noch größere Probleme. Da wir den Livestream haben, scheint derzeit alles zu laufen.

• Problem: Im Laufe der Sitzung beobachtet zief zuhause große Zeitverzögerung zwischen den Livestreams und der BBB-Sitzung (im Bereich von 20 Sekunden — das macht interaktiven Unterricht fast unmöglich). Hätte es in der BBB-Sitzung des Elmo-Bild gegeben, wäre hier eine synchrones Bild für den Lehrer sichtbar gewesen. Aufgabe: in Zukunft müssen wir sicherstellen, dass die Elmo-Kamera unbedingt in die BBB-Sitzung eingespeist wird. Ich schätze, das hätte die Unterrichtssituation für zief weitgehend entschärft, trotz verzögertem Livestream.
• Eine Ursache für den verzögerten Livestream bei zief ist Pufferung im Browser. Über Textkommunikation bitte ich, die Browserseite mit den Livestreams neu zu laden. Danach ist die Zeitverzögerung deutlich geringer, nimmt aber im Laufe der weiteren Sitzung wieder zu.
• Ich beobachte bei mir zuhause keine Verzöägerung im Livestream, dafür aber erhebliche Ausfälle im Ton über BBB. Die treten aber wiederum weder bei zief noch bei rue auf, der die Sitzung ebenfalls verfolgt.
• Problem: zief beobachtet auch erhebliche zeitliche Verschiebungen *zwischen den vier Livestrrams*. Da alle vier Streams über eine einzige Webseite zu ihr gelangen, ist mir nicht klar, wie das geschehen kann. Der Bericht von zief ist aber eindeutig.

Aufgabe: verstehen.

• Wir haben nun folgenden Zustand: Audioverbindung mit Übertragungsproblemen. Nur ein Mikrofon, die Schüler weiter hinten werden wiederholt aufgefordert, lauter zu reden. Zunehmend genervte Schüler und Lehrer. (Alle machen ihre Sache gut, doch es ist wirklich für alle Beteiligten anstrengend.) Klassenbild über den Livestream, das aber beim Lehrer zeitverzögert sichtbar ist. Keine Orientierung über die Elmo-Kamera, die schlicht in der Hektik vergessen wurde. Keine Textverbindung vom Lehrer zum Kamerschüler oder vom Schüler zum Lehrer.
• Der Unterricht läuft unter diesen Voraussetzungen noch immer erstaunlich gut. Wir sind uns aber einig, dass dafür auch der extrem disziplinierte und erwachsene Kurs mit verantwortlich ist. Unterricht unter diesen Randbedingungen mit einer Unterstufe wäre nicht erfolgreich gewesen.

Nach dem Unterricht

• Nach Ende des Unterrichts merkt Jahn Kalmbach an, dass es in 5.45 ein Kamerabild über BBB gibt. Erst da fällt mir auf, dass die Elmo die ganze Stunde über nicht freigegeben war.

Aufgabe: Checkliste für den Kameraschüler schreiben, um solche Probleme schnell zu bemerken und zu beheben.

Im Nachgespräch zwischen zief, rue und kup stellen wir fest, dass bei uns drei zuhause jeweils andere Probleme maßgeblich waren: Zeitverzögerung im Video bei zief, Audioausfälle über BBB bei kup, Schwierigkeiten beim Verstehen der Schüler insgesamt. Alle sind sich einig, dass dieser Unterricht anstrengend ist, besonders für den Lehrer. Der Unterricht hat aber funktioniert, wenn auch nicht so effizient wie in Präsenz.

[Rüdiger Kupper]

Fazit

1. Es gab Defizite im organisatorischen Ablauf, die wir beheben können.
2. Es gab Defizite in der Kommunikation Lehrer/Lehrer und Lehrer/Schüler, die wir beheben können.
3. Es gab technische Probleme im Timing/Buffering der vier Livestreams, die wir vermindern können. Geplant ist, die vier Kameras in 5.44 durch nur eine oder zwei hochwertIgere zu ersetzen, was die benötigte Bandbreite stark reduziert (ticket:3760). Außerdem können die Streams weiter reduziert werden, etwa auf 5 Bilder/sec statt wie derzeit auf 15 Bilder/sec. Das würde den Datenstrom sofort dritteln und die Latenz/Synchronisation deutlich verbessern.
4. Es gab die erwarteten Defizite in der Audioaufnahme durch nur ein Mikrofon am Pult, die wir durch weitere Mikrofone im Klassenraum vermindern können (Ticket folgt).
5. Es gab Übertragungsprobleme über BBB, auf die wir keinerlei Einfluss haben.
6. Es gab vermutlich Bandbreitenprobleme in der Internetanbindung der Lehrer zuhause, auf die wir keinerlei Einfluss haben. (Kup hatte beispielsweise schon den Morgen über hohe Latenzen, Provider: Unitymedia (Vodafone).)

Die letzten beiden Aspekte hat rue nach dem Unterricht sehr treffend so auf den Punkt gebracht: „Solange wir keine fehlerfreie Internetverbindung zum Lehrer zuhause haben, brauchen wir über die Aufnahmequalität gar nicht erst weiter zu reden.“

[Rüdiger Kupper]

BBB-Settings

[Rüdiger Kupper]

Diese Einstellung habe ich eben zufällig in den BBB-Settings gefunden: "Audio filters for microphone" (siehe attachment:"Bildschirmfoto von 2021-03-11 15-03-23.png"​).
Weiß jemand, was diese Einstellung macht? Ich könnte mir vorstellen, dass wir die bei unserem Klassenmikrofon besser ausstellen sollten.

[Rüdiger Kupper]

Heute gab es einen Test mit einer geteilten Klasse aus beiden Räumen gleichzeitig (5.44 und 5.45). Dabei treten Echos auf, weil die Mikrofone beider Räume den Ton aus dem Nachbarraum aufnehmen.