DRM（数字版权管理）技术

     
       DRM―字版权管理，是流媒体中对于版权控制的关键性技术，它可以在一定程度上避免媒体文件被数字化后的盗版问题，盗版VCD（VideoCompactDisk,视频光盘）现象就是典型的媒体文件数字化以后版权管理缺位造成的现象。网络电视产业要取得成功，数字版权管理技术的应用是关键，因为这样才能保护著作者的权益，以促进产业的健康发展，网络多媒体资源才会越来越丰富。

       DRM技术的工作原理是，首先建立数字节日授权中心，编码压缩后的数字节目内容利用密钥(Key)加密保护(Lock),加密的数字节目头部存放着KeylD和节目授权中心的URLo当用户在点播时，根据节目头部的KeylD和URL的信息，通过数字节目授权中心的验证授权后送岀相关的密钥解密(Unlock),节目方可播放。

       需要保护的节目被加密，即使被用户下载保存，没有得到数字节目授权中心的验证授权，也无法播放，从而严密地保护了节目的版权。

       密钥一般有两把，一把公钥(PublicKey),一把私钥(PrivateKey)。公钥用于加密节目内容本身，私钥用于解密节目，当节目头部被改动或破坏时，利用密钥就可以判断出来，从而阻止节目被非法使用。上述这种加密的方法，有一个明显的缺陷，就是解密密钥在发送给用户时，一旦被黑客获得密钥，即可方便地解密节目，因而，不能真正确保节目内容提供商的实际版权利益。

       另一种更加安全的加密方法是使用三把密钥，即把私钥分成两把，一把存放在用户的PC上，另一把放在验证站(AccessTicket)。要解密数字节目，必须同时具备这两把密钥，方能解开数字节目。这样，当解密密钥在发送给用户时，即使被窃取，也仍然无法解开加密的内容。

       毫无疑问，加密保护技术在开发电子商务系统中正起着重要的防盗版作用。比如在Internet上传输音乐或视频节目等内容，一般都要经过加密保护。也就是说，收到加密的数字节目的人必须有一把密钥(Key)才能打开数字节目并播放收看。因此，传送密钥的工作必须紧跟在加密节目传输之后。

       对内容提供商而言，必须意识到传送密钥工作的重要性，要严防密钥在传送时被窃取。Internet上的黑客总是喜欢钻这些漏洞。因此，需要一种安全、严密的方式传送密钥，以保证全面实现安全保护机制。

         所有的DRM应用都是基于“系统辨别”和“信息记录”的，记录里面包括了合法版权所有者的情况和版权信息。这些情况或信息是通过元数据(Metadata)、版权管理信息(Rights Management Information,RMI)或数字对象标识符(Digital ObjectIdentifier,DOI)来实现的。

(1)元数据(Metadata)

       元数据是保存特定信息的数据段，所有的元数据都由一套关键词和数据类别描述符构成。

       合理使用元数据对于查找信息非常有帮助，它能描绘出作品的基本信息。使用元数据存在两个问题：一是不同的人在不同的时间，不同背景下会对同一事件采用不同的关键词来描述；二是元数据的结构兼容性，比如A标准会用＜姓〉、＜名＞来记录一个人，而B标准用＜姓名＞来记录，那么除非进行转换，A标准无法和B标准兼容。因此，世界上很多组织做了大量的工作，就是为了建立持久通用的元数据结构标准。我国在这方面也做了许多工作，如1996年的《中国文献编目规则》，1998年的《音像资料机读目录》，以及由广电总局领导、中央电视台和南京电视台等参与编写的媒体资产管理编目规则。

(2)版权管理信息(RMI)

        简单地说，版权管理信息就是一些可以进行版权管理的信息。在美国1998数字千年版权法(DMCA)中，将破解版权保护技术视为违法行为，并定义了版权管理信息。这些版权管理信息，如作者、联系方式、授权条件和权利有效期等，版权可以标示权利人，方便用户获得作品使用许可，还可监控用户的使用情况，跟踪侵权行为的发生。这在很大程度上，既杜绝了数字作品的不正当使用，又能够保证数字岀版、发行和传播等环节能在合理的法律环境下有秩序进行。目前，我国数字出版行业的法律环境还远未达到这样的程度。

(3)数字对象标识(D01)

       DOI系统类似于用来识别物品的条形码，注册代理机构为每一个数字对象分配识别号码并记录描述该对象的元数据，假如能够用相对简单的方法跟踪对象和版权所有者情况，那么元数据可以被不断更新。

       在DRM系统的实现方案中，采用了许多技术手段来避免知识产权被侵犯。每种手段都有各自的优缺点，采用什么方案，需要综合考滤其优缺点、维护成本、被保护作品的重要性、作品被侵权的可能性和打算投入资金量。

       没有任何一个技术系统是100%安全的，DRM为版权作品提供了相对高水平的安全保护。最普遍的保护技术是加密和数字水印。在美国、欧盟和中国香港，都有相关的法律条文，对篡改数字水印和销售解密设备等行为给予重罚。《中华人民共和国著作权法》第47条规定"……情节严重的，著作权行政管理部门还可以没收主要用于制作侵权复制品的材料、工具、设备等……”。但我国没有明文规定限制出售可能协助盗版的解密设备。

(1)加密

       加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法窃取和阅读的目的。软件通常用加密手段来保护。

(2)版权保护技术

        有很多技术手段可以用来保护作品不接受未授权的访问和使用。版权保护技术首先将作品可以合法使用的条款和场所进行编码，嵌入到文件中，只有当条件满足时，作品才可以被允许使用。通常，被嵌入的信息包括版权管理信息(RMI),如作者、标题、版权和密钥链接。密钥用来对作品进行解密。用户需要授权证书才能访问密钥，授权证书决定了用户的权限。密钥通常与用户计算机的特性有关，这样防止密钥使用在其他计算机上，这个技术有时被称为“节点锁定”。

(3)数字水印和签名

       数字水印(Digital Watermark)技术是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的价值和使用，并且不能被人的直觉系统觉察或注意到，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取，其中的水印信息可以是作者的序列号、公司标志和有特殊意义的文本等，可用来识别文件、图像或音乐制品的来源、版本、原作者、拥有者、发行人，以及合法使用人对数字产品的拥有权。与加密技术不同，数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但它可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播、真伪鉴别和非法拷贝，解决版权纠纷并为法庭提供证据。

嵌入数字多媒体作品中的数字水印必须具有以下特性。

       •   不可见性或隐蔽性。

       •   不易被察觉。

       •   不会引起原来数字作品明显的图像质量下降，即看不到数字水印的存在。

(4)数字签名

       数字签名是附加在数据单元上的一些数据，或是对数据单元所做的密码变换。这种数据或变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元的来源和数据单元的完整性，保护数据，防止被人进行伪造。

       数字签名利用非对称加密技术，发送者使用私钥加密数据产生的消息摘要(签名)；接收者使用发送者的公钥解密消息摘要以验证签名是否是某个人的。由于私钥只有加密者才有，因此，如果接收者用某个公钥解密了某个消息摘要，就可以确定这段消息摘要必然是对应的私钥持有者发来的。它是对电子形式的消息进行签名的一种方法，一个签名消息只能在一个通信网络中传输。

(1)个性化

       个性化是指根据用户要求，对作品大小、格式和内容进行剪裁，同时打上可见的个人水印。打个比方，某些教材包括了许多书籍和杂志的选段，并会注明本文章来自于那本书的某某章节和作者是谁等。读者可以很方便地查找原始素材。只要做法得当，个性化是个非常有效的方式，但是它需要大量的部署工作和投资。

(2)颗粒性

       颗粒性用来描述DRM系统对信息的细分能力。一个目标信息能够细分到多小的模块，这些模块又如何被其他创作者和制片人使用来创作新作品。讨论DRM的颗粒性是很有必要的，因为，这种对基础模块的积累和混合是创作新媒体和新作品的基本手段和源泉。

       颗粒性使得创作开发人员能高效低成本地选择、组合新的或已有的视/音频和平面素材，用来创作新的作品。

(3)兼容性

        在商业环境中，创作者、生产商和发行商需要互相沟通；制片人和使用者需要频繁地在不同的场合使用不同来源和不同格式的作品资源，这就需要系统具有较强的兼容性。这方面的开发工作包括：

①数字对象标志符。

        这部分内容已在前面有所提及，这里不再赘述。

②版权表述语言(RightsExpressionLanguage,REL)。

       为了表述使用数字内容的法律条款，人们发明了许多形式的表述语言。这些语言具有通用性，可以被用在网站、文本文件、图片、音乐、PDF文档和流媒体中。在这些表述语言中，比较有名的是Open Digital Rights Language(ODRL,开放式数字版权语言)和Extensible Rights Makeup Language(XRML,可扩展版权结构语言)。

(4)易用性

        要使DRM系统能够被采用，一个很重要的原因是必须使合法用户能够轻松、方便地使用这个系统。嵌入在元数据中的技术控制手段不能让用户觉得别扭，同时还要帮助合法消费者能够快捷地访问自己需要的内容，而不用再填写额外的表格。在大多数情况下，除非用户企图访问未授权的内容，否则他们一般不会感觉到DRM系统的存在。虽然用户的访问受到了限制，但对合法的访问而言，DRM应该是透明的。

       DRM能够提供的付费方式有好几种，当然在实际应用中，没有一种方式可以应对所有的情形。Internet上最普通的付费方式是用信用卡付费，不过使用信用卡需要缴纳高额的银行手续费，甚至有时手续费比所购买的商品价值还高。网上的单次交易额通常不是很大，因此，需要采用更科学经济的付费方式。DRM需要开发新的付费手段，以应对大量的小额交易，哪怕只有几角，几分钱。

(1)预付费

       预付费，也称订阅服务，用户需要在信用卡或专门的卡上预先缴纳一笔费用,.用户享受服务一直到卡上的钱用完为止，然后用户需要继续缴纳费用。预付费系统容易维护，成本低廉。在DRM数字系统中，这些优点尤为明显。付费系统通过记录顾客的消费行为，使供应商能够向顾客提供个性化的商品和服务。预付费系统的缺点有两个：一个是，用户不知道卡上的钱什么时候用完；另一个是，预付费系统一般按照用户使用的时间或信息量来收费，销售商无法将营业收入与用户浏览过的内容联系起来，除非系统详细记录了这方面的信息。

(2)累计付费

       顾客每次访问系统所产生的费用被累计起来，只有达到一定额度时才被要求付费。也就是先享受服务，然后付费。这与信用卡消费的观念是一致的。这种方式的缺点是对那些偶尔使用系统的顾客来说，通常会无限期地拖延付费，除非他们确定自己会经常使用该系统。

(3)付费中心

       釆取集中化管理的付费中心来处理所有销售商的预付费和累计付费账单，可避免顾客需要向多家销售商缴费带来的烦恼，同时可以有效处理大量的小额交易。付费中心可以将顾客在不同地方、不同形式的消费，包括累计消费和预付费，甚至超市购物费用累计起来，通知用户在适当的时候一次性缴纳，这样就避免了多次小额付费产生附加的运营成本。

(4)电子货币

       建立电子货币系统，可以大大减少银行信用卡系统高额的运行成本，带给顾客更多的实惠。虽然在理论上，已经有好几种电子货币系统已经可行，但还没有一个成功的商业范例。

       流媒体技术是新媒体业务的基础，促进了新媒体业务的快速发展。在流媒体领域，压缩编码技术是非常关键的，它是在目前带宽情况下，提供业务的必要条件。目前，在新媒体中普遍使用的是MPEG-4的压缩编码方式，而H.264是未来的发展方向；H.264本身走的就是融合道路，它可以看作MPEG-4的发展，是MPEG-4的第10部分。有理由相信，随着编码技术的发展，今后各种编码技术的走向是一致的。

       传输技术的关键在于如何在无质量保证的Internet上，传输需要有质量保证的实时流媒体文件，换句话说，就是在无质量保证的Internet上，叠加一些能够保证质量的体制，以确保实时流媒体的高效稳定传输。在这上面，主要就是RTP/RTCP、RTSP和RSVP,这三种协议是目前的主要体制,它们都是保证流媒体高质量传输的有效手段。新媒体业务正是应用了这些技术，才保证了传输质量，让人们能够享受到高质量的视频业务。

       DRM(数字版权管理)的本质是为了确保媒体数字化后的版权控制问题。关于版权控制问题，付费电视中的核心技术是有条件访问的加密认证方式，新媒体业务中一般都采用DRM的方式，它们之间的区别主要在于加密方式和加解密流程之间的区别。

       当然，在新媒体业务中，还有很多的其他的技术，这只是就其中一些内容进行了探讨。这些技术实现的效果如何，后面将有专门的章节介绍。