數(shù)字化音頻資料版權(quán)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

富康年，蔡夢(mèng)云

讀者出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰荆拭C蘭州 730030

0 引言

音頻資料作為一種依靠聽(tīng)覺(jué)的資源，目前在不少高校圖書(shū)館中以錄音帶或者CD的形式保存，這種形式的音頻資料容易受到損壞，而且閱覽效率低下，除此之外占據(jù)存儲(chǔ)空間，不利于資料的更新。近年來(lái)數(shù)字化音頻資料得到很快的發(fā)展，然而一些圖書(shū)館因此落入版權(quán)糾紛里，引起不必要的麻煩。本文將闡述音頻資料在數(shù)字化過(guò)程中版權(quán)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，對(duì)減少版權(quán)糾紛事件的發(fā)生有重要意義。

1 音頻資料數(shù)字化的含義

音頻資料作為模擬信號(hào)傳輸時(shí)是不斷變化的，計(jì)算機(jī)工作原理決定其僅可以處理二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，所以音頻信號(hào)要經(jīng)歷采樣、量化與編碼三個(gè)基本步驟實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。數(shù)字音頻的重要參數(shù)包括取樣頻率、采樣位數(shù)、聲道數(shù)、比特率等。上述幾個(gè)參數(shù)值越大，所得的音頻數(shù)字化聲音不僅包含更多信息量，而且質(zhì)量更好。

2 數(shù)字版權(quán)管理分析

數(shù)字版權(quán)管理是基于數(shù)字權(quán)限管理技術(shù)的，該技術(shù)簡(jiǎn)稱DRM，使在線資料受到保護(hù)，以免被非法復(fù)制與播放。DRM技術(shù)以加密的方式限制內(nèi)容的正常播放，規(guī)則是避免內(nèi)容超過(guò)播放最大次數(shù)或者直接被復(fù)制，規(guī)則執(zhí)行依賴于操作系統(tǒng)。下面將著重介紹DRM的兩種解決方案。

2.1 WMRM

WMRM由微軟開(kāi)發(fā)，兼容幾乎所有的商業(yè)模式。該DRM方案運(yùn)用COM對(duì)象技術(shù)，開(kāi)發(fā)者可以進(jìn)行文件的開(kāi)發(fā)工作，這也是WMRM和大量商業(yè)應(yīng)用程序良好兼容性的原因。具體的工作過(guò)程是WMRM實(shí)現(xiàn)加密工作，并且用文件頭封裝媒體文件，不僅能夠用Web進(jìn)行下載分發(fā)，還能以流式播放完成分發(fā)；分發(fā)完成后設(shè)置許可證條款。為了合理應(yīng)對(duì)用戶許可證請(qǐng)求，需要有許可證服務(wù)器。這種DRM方案選擇對(duì)稱加密算法實(shí)現(xiàn)內(nèi)容加密，然而采用不對(duì)稱公鑰算法對(duì)許可證進(jìn)行加密。

2.2 Helix DRM

這種DRM解決方案擴(kuò)展性極強(qiáng)，具備多系統(tǒng)平臺(tái)兼容的特點(diǎn)。該方案把不安全文件變?yōu)榘踩募?，并針?duì)不同的文件自動(dòng)生成獨(dú)一無(wú)二的GUID。將GUID導(dǎo)入后端數(shù)據(jù)庫(kù)就能夠完成許可證服務(wù)器的搭建。Helix DRM方案在內(nèi)容和許可證的加密時(shí)均選擇強(qiáng)加密算法。

2.3 音頻資料數(shù)字化中DRM技術(shù)的分析

以上兩種方案在結(jié)構(gòu)與基本功能上差別不大，而且都是模塊化架構(gòu)，使DRM功能的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單快捷。但是兩種方案暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)互操作，這是由于內(nèi)容標(biāo)識(shí)體系的差異決定的，所以只能選擇一種方案完成系統(tǒng)構(gòu)建。DRM技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合法律、社會(huì)等多機(jī)制一起確保數(shù)字內(nèi)容的合法使用。通過(guò)筆者的對(duì)比分析，從使用難度和控制成本考慮，最終選擇了WMRM方案。

3 數(shù)字化音頻資料版權(quán)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 總體設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是為了滿足日益強(qiáng)烈的聽(tīng)音服務(wù)需求的，最基本的目標(biāo)是將磁帶和CD數(shù)字化，方便音頻資料的網(wǎng)絡(luò)傳播與下載，提高資源利用效率，降低資料維護(hù)難度、縮短資源更新周期。為了實(shí)現(xiàn)上述需求，第一步是進(jìn)行音頻信號(hào)的采集，借助WMRM技術(shù)將采集的信號(hào)打包處理，并傳送至服務(wù)器。將資源以Web的形式發(fā)布，確保用戶可以直接下載資源。此外，應(yīng)設(shè)立許可證服務(wù)器。所以從總體角度看數(shù)字化音頻資料版權(quán)管理系統(tǒng)主要分為加工系統(tǒng)、版權(quán)管理系統(tǒng)和儲(chǔ)存發(fā)布系統(tǒng)。加工系統(tǒng)不僅需要得到編碼模塊；版權(quán)管理部分又分為加密打包模塊以及許可證模塊。許可證模塊主要目標(biāo)是確定許可證頒發(fā)規(guī)則。

通常有兩種途徑可以完成音頻資料版權(quán)管理，其一是同時(shí)完成內(nèi)容采集和數(shù)字版權(quán)管理，該過(guò)程中WMRM對(duì)文件的保護(hù)使開(kāi)發(fā)者不能繼續(xù)編輯操作。另一種途徑是首先完成磁帶內(nèi)容采集，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)數(shù)字化，然后完成打包保護(hù)，這樣有利于剪輯操作，但是工作量巨大。

3.2 數(shù)字化加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)采集編碼與元數(shù)據(jù)著錄，這兩個(gè)功能雖然是獨(dú)立工作的，但是聯(lián)系卻又十分緊密，因?yàn)槲募挥型瑫r(shí)經(jīng)過(guò)兩個(gè)步驟才有意義。為了避免著錄信息出現(xiàn)重復(fù)，而且便于弄清采集的文件存放地點(diǎn)，首先完成元數(shù)據(jù)著錄。筆者認(rèn)為著錄信息可以分為共性內(nèi)容和個(gè)性內(nèi)容兩大部分，前者用“項(xiàng)目”表示，后者用“任務(wù)”表示。項(xiàng)目的描述主要包括題名、責(zé)任人、主題、摘要、出版者、日期、類(lèi)型、標(biāo)識(shí)符、來(lái)源和語(yǔ)種等信息，任務(wù)主要包括任務(wù)編號(hào)、任務(wù)長(zhǎng)度和內(nèi)容等信息，其中任務(wù)編號(hào)多用于區(qū)分磁帶面代碼，內(nèi)容則是確保內(nèi)容與書(shū)本里相應(yīng)章節(jié)一致，方便用戶快速找到所需信息。采集編碼應(yīng)解決參數(shù)設(shè)置，本地存儲(chǔ)等問(wèn)題。參數(shù)設(shè)置直接影響最終文件的音質(zhì)，采樣率、聲道數(shù)等參數(shù)的不同搭配將決定編碼速率，從而把文件劃分為語(yǔ)音質(zhì)量、FM質(zhì)量與CD質(zhì)量三種音質(zhì)等級(jí)，目前大多數(shù)音頻資料達(dá)到語(yǔ)音質(zhì)量即可，但是為了增強(qiáng)回放效果，在設(shè)計(jì)時(shí)采用FM質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的編碼速率。編碼文件的存儲(chǔ)有指定保存路徑和規(guī)則系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)管理，后者在管理上有較大優(yōu)勢(shì)。

3.3 版權(quán)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

版權(quán)管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)資料的加密打包與許可證管理。加密和打包也是相互聯(lián)系卻獨(dú)立工作的兩部分，前者運(yùn)用WMRMKeys、MRMHeader與WMRMProtect三個(gè)對(duì)象，并分別起到生產(chǎn)密鑰、創(chuàng)建簽名內(nèi)容頭和加密打包作用，由于不同音頻文件PrivKey和Seed均相同，因此獨(dú)特的KeyID可以確保加密過(guò)程中密鑰不一樣。

許可證管理通常需要服務(wù)器建立、權(quán)限設(shè)置、許可證頒發(fā)這幾個(gè)環(huán)節(jié)，在服務(wù)器建立時(shí)，首先安裝WMRM軟件開(kāi)發(fā)包，通過(guò)注冊(cè)得到證書(shū)；總共有PMRights、Playcount等十一種權(quán)限類(lèi)型，應(yīng)靈活使用，在各音頻資料權(quán)限設(shè)置是有差異，可以通過(guò)定義Profile來(lái)簡(jiǎn)化工作。證書(shū)發(fā)放要以能區(qū)分證書(shū)申請(qǐng)者為基礎(chǔ)，并采用用戶名/口令認(rèn)證和IP地址限定兩種方法實(shí)現(xiàn)。

3.4 存儲(chǔ)和發(fā)布系統(tǒng)

該系統(tǒng)目的是將完成打包的文件儲(chǔ)存在服務(wù)器上，然后以Web頁(yè)面的形式發(fā)布。文件傳輸?shù)椒?wù)器可采用技術(shù)相當(dāng)成熟的FTP方式，并將項(xiàng)目看作單位完成傳輸。

4 結(jié)論

本文以滿足讀者需求為最終目的，淺析了音頻數(shù)字化及相應(yīng)的版權(quán)管理辦法，對(duì)三大子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，指明了系統(tǒng)功能與設(shè)計(jì)要點(diǎn)，本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)將會(huì)一定程度上推動(dòng)圖書(shū)館數(shù)字館藏的建設(shè)。

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