Vorlesungsaufzeichnung mit Opencast Matterhorn

matterhorn

Opencast Matterhorn ist eine freie und kostenlose Plattform zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Vorlesungen. Vorlesungen können mit zwei Videostreams (i.d.R. das Projektorbild und eine Kamera) und einem Audiostream aufgezeichnet werden. Anschließend können Teilnehmer/innen sich diese Aufzeichnungen auf einer Webseite anschauen. Zusätzlich ist es mit Hilfe einer Texterkennung möglich, die Inhalte der Folien durchsuchbar zu machen.

Anders als bei anderen Vorlesungsaufnahmesystemen kann Matterhorn die Veranstaltungen fast vollständig automatisiert aufnehmen und online bereitstellen. Matterhorn wird open-source entwickelt und hatte in unseren Tests noch kleine Probleme, die nur durch aktives Mitentwickeln am Projekt behoben werden können. Daher ist der technische Aufwand beim Betreiben von Opencast Matterhorn aktuell noch recht hoch. Für den Einsatz benötigt man mindestens einen Server (virtueller Server, erhältlich bei der tubIT) und ein Aufnahmegerät.

Erfahrungen am FG Quality and Usability Lab

Erfahrungen mit Opencast Matterhorn wurden in Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet Quality and Usability Lab gemacht. Im Rahmen eines eScout-Projektes wurde ein Matterhorn Server für eine Vorlesungsreihe vorbereitet. Hierfür wurde ein virteuller Server der tubIT und ein Epiphan Matterhorn Capture Device verwendet.

Die Einrichtung von Opencast Matterhorn ist im Opencast Wiki gut erklärt und die angegebenen Installationsschritte sollten im Idealfall (mit nur einem Server) leicht durchgeführt werden können. Einige Linux-Kenntnisse sind dabei erforderlich. Sollten hier Probleme auftauchen, kann die Community über die Mailingliste weiterhelfen, denn die Konfiguration des Core Servers ist recht aufwändig und eine verwendbare Standardkonfiguration gibt es nicht.

Als besonders problematisch erwies sich die Texterkennung. Diese ist (Stand v.1.3.1) umständlich aufgebaut und in bestimmten Anwendungen kaum nutzbar. Die hinterlegten Wörterbücher kannten im Anwendungsbeispiel fast keinen der Fachbegriffe. Hinzu kommt, dass nur ein Wörterbuch ausgewählt werden konnte und so z.B. englische Begriffe nicht erkannt werden konnten.

Wie eingangs erwähnt, wurde Opencast Matterhorn für einen vollautomatischen Einsatz konzipiert. Das kann für den/die Vortragende/n eine Erleichterung sein, bringt aber auch einige Besonderheiten mit sich. So gibt es zum Beispiel keinen “Aufnahmeknopf” (ohne umständliche Zusatzsoftware), denn kommende Aufnahmen werden auf dem Server wie Kalendereinträge verwaltet und hierüber gestartet. Da man nicht immer den pünktlichen Start und das Ende eines Vortrags garantieren kann, muss beim Kalendereintrag ein Puffer mit einkalkuliert werden. Das Matterhorn-Portal erlaubt es, später über die Weboberfläche einen Start und Endpunkt für fertige Aufnahmen zu setzten, womit das überflüssige Material abgeschnitten wird. Überzieht der/die Vortragende allerdings die angegebene Zeit, ist es nicht möglich die Aufnahme zu verlängern. Bei Terminänderungen muss jemand mit entsprechenden Rechten den Aufnahmetermin am Server ändern. Eine nachträglicher Schnitt des Videos ist ebenfalls nicht möglich.

Das Aufnahmegerät nimmt i.d.R. die Medienquellen erst lokal auf und sendet diese nach vollständiger Aufnahme komplett an den Server. Da Internetinstabilitäten aber auch nach dem Vortrag auftreten können, sollte unbedingt getestet werden, wie das Aufnahmegerät mit diesem Fall reagiert. Bei unseren Tests hatte das Capture Device bei einem Verbindungsabbruch den Upload zum Server unterbrochen und nicht wieder aufgenommen. Die Aufnahme lag noch auf dem lokalen Speicher, ließ sich aber weder herunterladen noch löschen.

Matterhorn für Teilnehmer/innen

Teilnehmer/innen können sich fertige Aufzeichnungen bequem zuhause oder unterwegs ansehen. Sie haben die Möglichkeit ohne zusätzlicher Software die Aufzeichnungen über Flash oder HTML5 in ihrem Browser zu streamen oder die Matterhorn 2 GO App zu verwenden (erhältlich für Android und iOS). Das Video des/der Vortragenden und die Folien sind zwei separate Streams. Der/die Teilnehmer/in kann die Größen individuell anpassen oder ein Video ausblenden.

Wenn die Aufzeichnungen nur für Kursteilnehmer verfügbar sein sollen, kann die Verfügbarkeit auf einzelne Matterhorn-User eingeschränkt werden. Um nicht jedem Teilnehmer ein eigenes Konto mit Passwort zuweisen zu müssen, haben wir einen Account für alle Teilnehmer eingerichtet. Es gab ein Passwort, welches ähnlich wie für den ISIS-Zugriff bei der ersten Vorlesung bekanntgegeben wurde. Auf einer speziell eingerichteten Login-Seite wurden, nach Angabe des Passworts, die verfügbaren Videos angezeigt. Andere Authentifizierungsmöglichkeiten, z.B. OpenID, sind möglich.

Technische Details: Client

Es gibt mehrere Möglichkeiten eine Vorlesung für Opencast Matterhorn aufzuzeichnen und an den Server zu schicken. Es kann ein Vortragscomputer speziell dafür präpariert werden oder ein spezielles Gerät mit VGA/DVI Capture Funktion eingesetzt werden. Letzteres ermöglicht dem Vortragenden, seinen eigenen Laptop für die Präsentation zu verwenden.

Die Einrichtung eines Vortragscomputers, der die Folien anzeigt und selbstständig eine Aufzeichnung erstellt, ist aufwändig und durch die gegeben Limitationen nur für wenige zu empfehlen. So muss laut Opencast Wiki das Linux Betriebssystem Ubuntu 12.04 verwendet werden, wodurch keine native Nutzung von Microsoft Office möglich ist.

Um den Ablauf des Vortrags zu vereinfachen und dem Vortragenden dennoch die Möglichkeit zu geben, seinen eigenen Laptop zu verwenden, sollte daher ein separates Aufnahmegerät verwendet werden. Diese werden von mehreren Firmen mit unterschiedlicher Ausstattung hergestellt. In unserem Beispiel kam ein Matterhorn Capture Device von Epiphan zum Einsatz.
Wer überlegt sich ein Aufnahmegerät für Matterhorn zu kaufen, sollte vorher dieses ausprobiert oder einige Erfahrungsberichte sich einholen, denn bei einigen ist die Entwicklung, ähnlich wie bei Opencast Matterhorn selbst, noch am Anfang. So war das Epiphan Matterhorn Capture Device von seiner Ausstattung sehr überzeugend (es hatte DVI+Audio IN und OUT, Splitter waren integriert) aber die Software noch nicht ganz ausgereift, was zu erheblichen Problemen führte.

Technische Details: Server

Es gibt keine offiziellen Mindestanforderungen, jedoch ist die Rechenlast, Speichernutzung und Netzwerkbandbreite von Opencast Matterhorn sehr hoch.

Rechenleistung (CPU, RAM): Da nach jeder Aufnahme der Server erst die Videos in mehrere Formate konvertieren muss bestimmt die Rechenleistung des Servers wie schnell eine Aufnahme veröffentlicht wird. Auf einem tubIT Server haben 1.5 Stunden Aufnahmen zwischen 2 und 5 Stunden gebraucht bis sie online verfügbar waren. Mit einem dedizierten Server könnte diese Zeit konstanter werden.

Speicher: Der benötigte Speicher hängt von der Anzahl und der Länge der Aufnahmen ab. Zu beachten ist, dass jede Aufnahme in mehreren Qualitätsstufen gespeichert wird und somit viel Platz verbraucht. 1.5 Stunden Aufnahmen in den Qualitätsstufen 720p und 480p erforderten in unseren Aufnahmen durchschnittlich 15-20GB pro Aufnahme. Eine größere Speicherpartition kann bei tubIT beantragt werden.

Bandbreite: Durch die großen Videostreams mit je zwei Videos (Vortragsfolien und Kamera) wird eine sehr hohe Upload-Bandbreite benötigt. Diese richtet sich an die Anzahl gleichzeitiger Videostreams und somit indirekt an der Anzahl der Kursteilnehmer. Pro Zuschauer werden je nach Streamingqualität 1-5Mbit benötigt. Da die Netzwerkverbindungen der VPS Server der Tubit hervorragend schnell sind (häufig >100Mbit) konnten wir keine Probleme diesbezüglich feststellen.

Fazit und Alternativen

Insgesamt erwies sich die Aufnahme mit Opencast Matterhorn in unserem Anwendungsfall als sehr aufwendig. Erweiterte Informatikkenntnisse sind für die Konfiguration in jedem Fall erforderlich. Ein echter Vorteil entsteht beim Einsatz i.d.R. erst dann, wenn die Technik in einem Raum verbaut wird, der von mehreren Dozierenden für die Aufnahme genutzt wird. Läuft das System stabil, ist dann keine weitere Person erforderlich, die sich um die Aufnahme kümmert.

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