數字化音頻資料版權管理系統設計與實現

富康年，蔡夢云

讀者出版傳媒股份有限公司，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，除此之外占據存儲空間，不利于資料的更新。近年來數字化音頻資料得到很快的發展，然而一些圖書館因此落入版權糾紛里，引起不必要的麻煩。本文將闡述音頻資料在數字化過程中版權管理系統的設計和實現，對減少版權糾紛事件的發生有重要意義。

1 音頻資料數字化的含義

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字信號，所以音頻信號要經歷采樣、量化與編碼三個基本步驟實現數字化。數字音頻的重要參數包括取樣頻率、采樣位數、聲道數、比特率等。上述幾個參數值越大，所得的音頻數字化聲音不僅包含更多信息量，而且質量更好。

2 數字版權管理分析

數字版權管理是基于數字權限管理技術的，該技術簡稱DRM，使在線資料受到保護，以免被非法復制與播放。DRM技術以加密的方式限制內容的正常播放，規則是避免內容超過播放最大次數或者直接被復制，規則執行依賴于操作系統。下面將著重介紹DRM的兩種解決方案。

2.1 WMRM

WMRM由微軟開發，兼容幾乎所有的商業模式。該DRM方案運用COM對象技術，開發者可以進行文件的開發工作，這也是WMRM和大量商業應用程序良好兼容性的原因。具體的工作過程是WMRM實現加密工作，并且用文件頭封裝媒體文件，不僅能夠用Web進行下載分發，還能以流式播放完成分發；分發完成后設置許可證條款。為了合理應對用戶許可證請求，需要有許可證服務器。這種DRM方案選擇對稱加密算法實現內容加密，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，具備多系統平臺兼容的特點。該方案把不安全文件變為安全文件，并針對不同的文件自動生成獨一無二的GUID。將GUID導入后端數據庫就能夠完成許可證服務器的搭建。Helix DRM方案在內容和許可證的加密時均選擇強加密算法。

2.3 音頻資料數字化中DRM技術的分析

以上兩種方案在結構與基本功能上差別不大，而且都是模塊化架構，使DRM功能的實現簡單快捷。但是兩種方案暫時無法實現互操作，這是由于內容標識體系的差異決定的，所以只能選擇一種方案完成系統構建。DRM技術的應用過程中，應結合法律、社會等多機制一起確保數字內容的合法使用。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 數字化音頻資料版權管理系統設計

3.1 總體設計

該系統的設計與實現是為了滿足日益強烈的聽音服務需求的，最基本的目標是將磁帶和CD數字化，方便音頻資料的網絡傳播與下載，提高資源利用效率，降低資料維護難度、縮短資源更新周期。為了實現上述需求，第一步是進行音頻信號的采集，借助WMRM技術將采集的信號打包處理，并傳送至服務器。將資源以Web的形式發布，確保用戶可以直接下載資源。此外，應設立許可證服務器。所以從總體角度看數字化音頻資料版權管理系統主要分為加工系統、版權管理系統和儲存發布系統。加工系統不僅需要得到編碼模塊；版權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是確定許可證頒發規則。

通常有兩種途徑可以完成音頻資料版權管理，其一是同時完成內容采集和數字版權管理，該過程中WMRM對文件的保護使開發者不能繼續編輯操作。另一種途徑是首先完成磁帶內容采集，實現音頻信號數字化，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 數字化加工系統設計

該系統主要是為了實現采集編碼與元數據著錄，這兩個功能雖然是獨立工作的，但是聯系卻又十分緊密，因為文件只有同時經過兩個步驟才有意義。為了避免著錄信息出現重復，而且便于弄清采集的文件存放地點，首先完成元數據著錄。筆者認為著錄信息可以分為共性內容和個性內容兩大部分，前者用“項目”表示，后者用“任務”表示。項目的描述主要包括題名、責任人、主題、摘要、出版者、日期、類型、標識符、來源和語種等信息，任務主要包括任務編號、任務長度和內容等信息，其中任務編號多用于區分磁帶面代碼，內容則是確保內容與書本里相應章節一致，方便用戶快速找到所需信息。采集編碼應解決參數設置，本地存儲等問題。參數設置直接影響最終文件的音質，采樣率、聲道數等參數的不同搭配將決定編碼速率，從而把文件劃分為語音質量、FM質量與CD質量三種音質等級，目前大多數音頻資料達到語音質量即可，但是為了增強回放效果，在設計時采用FM質量所對應的編碼速率。編碼文件的存儲有指定保存路徑和規則系統自動實現的存儲管理，后者在管理上有較大優勢。

3.3 版權管理系統設計

版權管理系統主要實現資料的加密打包與許可證管理。加密和打包也是相互聯系卻獨立工作的兩部分，前者運用WMRMKeys、MRMHeader與WMRMProtect三個對象，并分別起到生產密鑰、創建簽名內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器建立、權限設置、許可證頒發這幾個環節，在服務器建立時，首先安裝WMRM軟件開發包，通過注冊得到證書；總共有PMRights、Playcount等十一種權限類型，應靈活使用，在各音頻資料權限設置是有差異，可以通過定義Profile來簡化工作。證書發放要以能區分證書申請者為基礎，并采用用戶名/口令認證和IP地址限定兩種方法實現。

3.4 存儲和發布系統

該系統目的是將完成打包的文件儲存在服務器上，然后以Web頁面的形式發布。文件傳輸到服務器可采用技術相當成熟的FTP方式，并將項目看作單位完成傳輸。

4 結論

本文以滿足讀者需求為最終目的，淺析了音頻數字化及相應的版權管理辦法，對三大子系統的設計進行簡要闡述，指明了系統功能與設計要點，本系統的開發將會一定程度上推動圖書館數字館藏的建設。

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

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

[3]洪劼超.小微企業客戶資料管理系統的研究與實現[D].廈門大學，2013.

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

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