流媒体DRM技术分析

收稿日期:2003-09-05

基金项目:河南省自然科学基金项目(311011900)

作者简介:陈红(1970-),男,河南开封人,华中科技大学硕士研究生,主要研究方向为通信工程。

流媒体DRM 技术分析

陈　红1,2,贾学东1,2,平西建3

(11华中科技大学,湖北武汉430074;21信息工程大学科研部,河南郑州450002;

31信息工程大学信息工程学院,河南郑州450002)

摘要:流媒体技术的产生为互联网广大用户提供了方便,也为音视频文件的传播提供了便利,但是也更容易被拷贝和传播。DRM 作为一种新的数字版权保护手段十分有效。本文简要介绍了流媒体的原理,分析微软公司DRM 技术的应用。关键词:DRM ;流媒体;数字版权保护中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1671-0673(2004)01-0070-03

Analyse of Streaming Media DRM T echnology CHE N H ong ,J I A Xue 2dong ,PI NG X i 2jian

(Huazhong University of Science T echnology ,Wuhan 430074,China )

Abstract :The streaming media brings convenience for the internet user.It is easy to trans form video and audio files by using the streaming media.At the same time ,they are easy to be copied and spread.DRM is g ood for digital copy right protection.This article introduces the theory of streaming media ,and analyses the application of DRM.

K ey w ords :DRM ;streaming media ;digital right management

1　引言

互联网上传输音乐或视频节目等内容很容易被拷贝复制。由于数字化信息的特点决定了必须有一种独特的技术,来保护这些数字化的音视频节目内容的版权,该技术就是数字权限管理技术———DRM (digital right management )。DRM 的范畴很广,包括专用网络、防火墙、数据库保护、内容提供网站上的登录、对数据内容(比如zip 文件)本身的密码保护、硬件序列号的应用等。从目的来说,DRM 其实是已经延伸到传统保护方式中:对数据存储介质所作的物理上的隔离,人员的筛选,对盗版软件制作、流通、运用者的制裁等。

流媒体技术的产生对互联网音视频传输带来更加巨大的便利,更多、更优质、更贴近用户的流媒体音视频产品在互联网上传输,由于流媒体具有实时点播和在线播放等新特点,因此对于流媒体的

DRM 技术也不同于传统的版权保护方法,流媒体DRM 具有实时性、针对性等特点。一般音视频产品如AVI 、MPG 格式的文件保护版权方法单一,采用用户注册、缴费、下载的方式,用户下载后,内容所有者无法控制产品的传播;流媒体在使用上述保护方式的同时,将流媒体加密信息和使用许可信息一同打包,用户必须获得密钥并使用密钥解包,使用许可证播放节目,许可证包含播放次数、有效期等信息,有效控制产品在用户手中传播。

2　流媒体的原理

流媒体指在Internet/Intranet 中使用流式传输

技术的连续时基媒体,如音频、视频或多媒体文件。流式媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,流式媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有一些延迟。流媒体实现的关键技术就是流式传输。流式传输定义很广泛,现在

第5卷　第1期 信息工程大学学报 Vol.5No.1　2004年3月 Journal of In formation Engineering University Mar.2004

主要指通过网络传送媒体的技术总称。其特定含义为通过Internet将影视节目传送到PC机。实现流式传输有实时流式传输(Realtime streaming)和顺序流式传输(progressive streaming)两种方法。一般说来,如果视频为实时广播,或使用流式传输媒体服务器,或应用如RTSP的实时协议,即为实时流式传输。如果使用HTTP服务器,文件即通过顺序流发送。流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。

流式传输的实现需要缓存。因为Internet以包传输为基础进行断续的异步传输,对一个实时A/V 源或存储的A/V文件,在传输中它们要被分解为许多包,由于网络是动态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,故到达客户端的时间延迟也就不等,甚至先发的数据包还有可能后到。为此,使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包的顺序正确,从而使媒体数据能连续输出,而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。通常高速缓存所需容量并不大,因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据,通过丢弃已经播放的内容,流可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容。

流式传输的实现需要合适的传输协议。由于TCP需要较多的开销,故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中,一般采用HTTP/TCP来传输控制信息,而用RTP/UDP来传输实时声音数据。

流式传输的过程是用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP 交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来;然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序,使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。

3　流媒体DRM技术原理

流媒体的DRM技术正是基于流媒体的特点和应用而产生的,在播放缓冲阶段处理流媒体的版权信息,如果不是授权用户或者不合乎许可证要求,播放就被终止。目前微软公司和RealNetw orks公司都发布了DRM产品,微软的DRM产品主要面向Windows平台下的多媒体格式,RealNetw orks公司的DRM产品更具有通用性。我们主要以微软公司的DRM产品介绍DRM的基本原理。

3.1　DRM的基本构成

主要由媒体打包器、许可证发放服务系统、媒体数据库管理、客户管理系统、计费管理系统、许可证监控系统等组成。

媒体打包器

其作用是将音频、视频文件压缩打包,打包器同时还具有格式转换的功能,比如将MP3文件转换为3.wma文件,打包的同时进行加密处理,加密主要包含密码(key)和许可证两部分。

许可证发放服务系统[1]

是用于根据用户的缴费情况和内容所有者的要求管理许可证的程序,由于加密媒体文件与播放许可证是分开管理的,消费者在播放加密媒体文件前,必须首先获得许可证。许可证内含有可以对加密的媒体文件进行解密的密钥,它的生成和发布是通过版权服务器License Server[1,2]来实现的。许可证参数如表1。

表1　许可证参数

参数 描述内容

Allow BackRestore

返回一个布尔来决定是否运行客户

端备份和恢复许可证

Allow BurnCD允许将音频文件刻录到CD的次数AllowPlayOnPc

是否允许在特定的微机上播放多媒

体文件

BurnT oCDC ount是否允许将音频文件刻录到CD DeleteOnClockR ollback

如果客户端PC微机日期提前,则

许可证立即过期

ExpirationDate设置许可证的过期日期

PlayC ount用户播放的次数

T rans ferC ount

定义媒体传输次数,如果超过传输

次数则许可证过期ExcludeApplication限制播放加密多媒体播放器的ID ExpirationA ferFirstUse许可证在第一次使用后的有效期ExpirationOnS tore

用户一旦保存了许可证则许可证立

即过期

由上述参数可以看到许可证的参数设置非常有效地保证了内容所有者的权益。

媒体数据库管理

媒体数据库管理主要是对运营商的数字化媒体进行分类管理。打包器在对媒体文件打包前,首先从该库中读取待打包文件信息,然后进行媒体加密。一旦特定媒体被加密以后,下次打包器则不再从该库中再次提取。媒体数据库管理包括媒体信息添加、删除、修改等基本功能。

客户管理系统

用来记录客户的基本信息。

计费管理系统[3]

如果申请许可证的用户不是本系统注册用户,系统则将其引导到银行支付系统,支付成功以后,服务器自动发放许可证。如果该用户是合法包月

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