數(shù)字化音頻資料版權(quán)管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

富康年，蔡夢云

讀者出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰?，甘肅蘭州 730030

0 引言

音頻資料作為一種依靠聽覺的資源，目前在不少高校圖書館中以錄音帶或者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)存儲空間，不利于資料的更新。近年來數(shù)字化音頻資料得到很快的發(fā)展，然而一些圖書館因此落入版權(quán)糾紛里，引起不必要的麻煩。本文將闡述音頻資料在數(shù)字化過程中版權(quán)管理系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)，對減少版權(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傳輸時是不斷變化的，計算機工作原理決定其僅可以處理二進制數(shù)字信號，所以音頻信號要經(jīng)歷采樣、量化與編碼三個基本步驟實現(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)簡稱DRM，使在線資料受到保護，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由微軟開發(fā)，兼容幾乎所有的商業(yè)模式。該DRM方案運用COM對象技術(shù)，開發(fā)者可以進行文件的開發(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。具體的工作過程是WMRM實現(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)對用戶許可證請求，需要有許可證服務(wù)器。這種DRM方案選擇對稱加密算法實現(xiàn)內(nèi)容加密，然而采用不對稱公鑰算法對許可證進行加密。

2.2 Helix DRM

這種DRM解決方案擴展性極強，具備多系統(tǒng)平臺兼容的特點。該方案把不安全文件變?yōu)榘踩募?，并針對不同的文件自動生成獨一無二的GUID。將GUID導(dǎo)入后端數(shù)據(jù)庫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均選擇強加密算法。

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功能的實現(xiàn)簡單快捷。但是兩種方案暫時無法實現(xiàn)互操作，這是由于內(nèi)容標(biāo)識體系的差異決定的，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)用過程中，應(yīng)結(jié)合法律、社會等多機制一起確保數(shù)字內(nèi)容的合法使用。通過筆者的對比分析，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

3.1 總體設(shè)計

該系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)是為了滿足日益強烈的聽音服務(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，降低資料維護難度、縮短資源更新周期。為了實現(xiàn)上述需求，第一步是進行音頻信號的采集，借助WMRM技術(shù)將采集的信號打包處理，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，其一是同時完成內(nèi)容采集和數(shù)字版權(quán)管理，該過程中WMRM對文件的保護使開發(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，實現(xiàn)音頻信號數(shù)字化，然后完成打包保護，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

該系統(tǒng)主要是為了實現(xiàn)采集編碼與元數(shù)據(jù)著錄，這兩個功能雖然是獨立工作的，但是聯(lián)系卻又十分緊密，因為文件只有同時經(jīng)過兩個步驟才有意義。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，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)容和個性內(nèi)容兩大部分，前者用“項目”表示，后者用“任務(wù)”表示。項目的描述主要包括題名、責(zé)任人、主題、摘要、出版者、日期、類型、標(biāo)識符、來源和語種等信息，任務(wù)主要包括任務(wù)編號、任務(wù)長度和內(nèi)容等信息，其中任務(wù)編號多用于區(qū)分磁帶面代碼，內(nèi)容則是確保內(nèi)容與書本里相應(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，本地存儲等問題。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音質(zhì)量、FM質(zhì)量與CD質(zhì)量三種音質(zhì)等級，目前大多數(shù)音頻資料達到語音質(zhì)量即可，但是為了增強回放效果，在設(shè)計時采用FM質(zhì)量所對應(yīng)的編碼速率。編碼文件的存儲有指定保存路徑和規(guī)則系統(tǒng)自動實現(xiàn)的存儲管理，后者在管理上有較大優(yōu)勢。

3.3 版權(quán)管理系統(tǒng)設(shè)計

版權(quán)管理系統(tǒng)主要實現(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)系卻獨立工作的兩部分，前者運用WMRMKeys、MRMHeader與WMRMProtect三個對象，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，因此獨特的KeyID可以確保加密過程中密鑰不一樣。

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)這幾個環(huán)節(jié)，在服務(wù)器建立時，首先安裝WMRM軟件開發(fā)包，通過注冊得到證書；總共有PMRights、Playcount等十一種權(quán)限類型，應(yīng)靈活使用，在各音頻資料權(quán)限設(shè)置是有差異，可以通過定義Profile來簡化工作。證書發(fā)放要以能區(qū)分證書申請者為基礎(chǔ)，并采用用戶名/口令認(rèn)證和IP地址限定兩種方法實現(xiàn)。

3.4 存儲和發(fā)布系統(tǒng)

該系統(tǒng)目的是將完成打包的文件儲存在服務(wù)器上，然后以Web頁面的形式發(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，對三大子系統(tǒng)的設(shè)計進行簡要闡述，指明了系統(tǒng)功能與設(shè)計要點，本系統(tǒng)的開發(fā)將會一定程度上推動圖書館數(shù)字館藏的建設(shè)。

[1]劉彬，果晨明，陳海峰，等.計算機信息資料管理系統(tǒng)的設(shè)計與運用[J].煤炭技術(shù)，2012，31（7）：278-280.

[2]陳晶.基于高校院系教學(xué)資料管理系統(tǒng)的思考[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報，2014（8）：89-91.

[3]洪劼超.小微企業(yè)客戶資料管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].廈門大學(xué)，2013.

[4]馬中祥，張兵.淺談高校視音頻資料的存儲[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2008（5）：119-121.

[5]王淑琳.會議音頻信息管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].華中科技大學(xué)，2005.