数字媒体管理的意义

1数字媒体管理的意义 .................................................................................................... 3

1.1 数字媒体 . ............................................................................................................... 3

1.1 . ..................................................................................................................................... 3

1.2

数字媒体的传播 .................................................................................................... 3 2 数字媒体管理概述 ............................................................................................... 3

2.1 数字化作品 ............................................................................................................ 3

6.1.1

6.1.2

6.1.3

6.1.4

2.2

2.3 数字化作品相对于传统作品的特性： . .................................................... 3 数字化作品的版权保护中要解决的问题 . ................................................ 4 版权管理的安全性要求 . ............................................................................ 4 数字作品的特点 . ........................................................................................ 4 数字版权管理(DRM)简介...................................................................................... 5 数字版权管理技术分支 ........................................................................................ 6

6.3.1

6.3.2 密码技术..................................................................................................... 6 数字水印..................................................................................................... 6

2.4

数字版权管理发展现状和出现的问题 ................................................................ 8 3 数字媒体管理的关键技术 ................................................................................... 8

3.1 密码学 . ................................................................................................................... 8

7.1.1

7.1.2

7.1.3

7.1.4

3.2 加密和解密 . ................................................................................................ 8 数字签名和验证 . ........................................................................................ 9 密码算法和密钥 . ........................................................................................ 9 保密系统和认证系统 . ................................................................................ 9 数字水印技术 ........................................................................................................ 9

7.2.1 数字水印应具有的特征 . ............................................................................ 9

7.2.2

7.2.3

7.2.4

3.3 数字水印方案 . .......................................................................................... 10 数字水印的分类 . ...................................................................................... 10 数字水印的通信模型 . .............................................................................. 11 DRM 技术详述 . .................................................................................................... 11

7.3.1

7.3.2

7.3.3

7.3.4

7.3.5

7.3.6

7.3.7

7.3.8 DRM 原理概述.......................................................................................... 11 典型DRM 系统组成 . ................................................................................ 11 DRM 加密系统.......................................................................................... 12 授权管理系统 . .......................................................................................... 13 密钥管理系统 . .......................................................................................... 13 DRM 代理 ................................................................................................. 14 身份认证体系 . .......................................................................................... 14 DRM 终端标识.......................................................................................... 14 4 国内外数字媒体管理系统概况 ......................................................................... 14

4.1

4.2 国内外主要数字媒体管理系统的功能和特点 .................................................. 14 国内外主要数字媒体管理系统的应用现状 ...................................................... 14

8.2.1

8.2.2 平面数字媒体 . .......................................................................................... 14 音视频数字媒体 . ...................................................................................... 15

4.1 . ................................................................................................................................... 16

4.2 . ................................................................................................................................... 16

4.3 国内外主要数字媒体系统的发展趋势 .............................................................. 16

8.3.1

8.3.2

8.3.3

以加密授权为核心的数字版权管理 . ...................................................... 16 以数字水印、数字指纹技术为核心的版权声明及盗版追踪 . .............. 17 DRM 对数字产品的权利保护 . ................................................................. 17 5 学习心得 ............................................................................................................. 18

1数字媒体管理的意义

1.1 数字媒体

计算机存储、处理和传播的信息媒体为数字媒体。数字媒体是数字化的内容作品以现代网络为主要传播载体，通过完善的服务体系，分发到终端和用户进行消费的全过程。

数字媒体是指以二进制数的形式记录、处理、传播、获取过程的信息载体，这些载体包括数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像和动画等感觉媒体，和表示这些感觉媒体的表示媒体等，通称为逻辑媒体，以及存储、传输、显示逻辑媒体的实物媒体。

数字媒体有数字化、交互性、趣味性、集成性等特性。

1.2 数字媒体的传播

数字媒体是利用数字电视技术、网络技术，通过互联网、宽带局域网、无线通信网和卫星等渠道，以电视、电脑和手机为终端，向用户提供视频、音频、语音数据服务、连线游戏、远程教育等集成信息和娱乐服务的一种传播形式。

2数字媒体管理概述

2.1 数字化作品

6.1.1 数字化作品相对于传统作品的特性：

● 虚拟性

● 真实性

● 开放性

● 高技术性

● 及时性

● 易复制性

6.1.2 数字化作品的版权保护中要解决的问题

● 数字化作品能否享有著作权保护

● 如何简化数字化作品过程中涉及的版权问题

● 数字化作品权力归属

● 谁有权对作品进行数字化

6.1.3 版权管理的安全性要求

● 安全性不低于非数字出版物

● 身份认证和内容认证

● 权限控制

● 鲁棒性和隐私性

● 解密无利可图性

6.1.4 数字作品的特点

极易无失真地复制和传播，容易修改，容易发表等，这就对数字作品的版权保护提出了技术上以及法律上的难题。包括：

● 如何鉴别一个作品的作者

● 在采用登记制的情况下，怎样确认登记的有效性

2.2 数字版权管理(DRM)简介

数字版权管理（Digital Rights Management ），即DRM ，是指采用包括信息安全技术手段在内的系统解决方案，在保证合法的、具有权限的用户对数字媒体内容正常使用的同时，保护数字媒体创作者和拥有者的版权，并根据版权信息获得合法收益，而且在版权收到侵害时能够鉴别数字信息的版权归属及版权信息的真伪。

数字版权保护不是密码技术的简单应用，也不是将受保护的内容从服务器传递到客户端并用某种方式限制其使用的简单机制。内容提供者希望通过使用DRM ，保护数字作品的版权，促进数字化市场的发展。

DRM 并不是一种特殊的技术，而是由数字证书、加密、数字水印、公钥/私钥、验证、存取控制、全校描述等许多技术的组合体。同时，与纯粹的数字版权保护技术相比，DRM 强调的是一种系统化的理念，即把对数字版权的管理当成由社会各方面共同参与的工程来对待。

软件保护：

随着DRM 技术及网络技术的发展，出现了一些新的软件保护形式，主要有以下几种：

● 存加密锁中加入CPU ，并把软件部分关键代码放入加密锁中执行。 ● 存软件中加入使用次数或者使用时间的限制，并利用互联网技术，

对使用次数或时间进行认证。

● 把软件与机器的特征信息绑定的方法。

电子书的保护

电子书的DRM 技术虽然比软件的保护技术出现的晚，但电子书内容本身只是数据，不像软件的代码可以被跟踪执行，所以对电子书的版权保护比软件的保护更有效。

音乐的保护

目前音乐的DRM 保护一般采用了比较弱的保护方式，听众买了一首歌曲后，可以通过自己的PC 播放，不能拷贝到另一台机器。

影视的保护、重要文档的保护、图像的保护、手机内容的保护等也

利用了DRM 技术。

2.3 数字版权管理技术分支

6.3.1 密码技术

密码学的主要任务是解决信息的保密性和认可性问题，即保证信息

在生成、传递、处理、保存等过程中，不能被未授权者非法地提取、重改、删除、重放和伪造等。

仅依靠密码技术或其他任意一种技术，已经无法满足当今DRM 系统

的需要。现在作为DRM 系统的一项关键技术，密码技术的用途更加广泛。除了提供数字内容秘密性服务以外，密码技术还用于身份认证、不可否认性认证、数据完整性认证等。

6.3.2 数字水印

数字水印是建立在现代通信、数字信号处理和编码基础之上的技术，数字水印携带特定信息“嵌入”到数字内容中，可用于版权保护。所谓的“嵌入”，是指特定信息和数字内容融为一体，这是利用数字内容的冗余性，修改数字内容实现的，通常情况下，这种修改不可见。嵌入到数字内容中的特定信息，可能是包含作者、所有者、发行者以及授权使用者等相关人员信息的版权信息，也可能数字内容的序列码，或者两者都有，以达到版权保护和盗版跟踪等目的。

数字水印在数字版权保护方面的应用可以分为以下几个方面：

A. 版权保护：使用水印技术嵌入权力拥有者的信息，发生纠纷时，

提供该信息作为身份依据，从而防止他人对该作品宣称拥有版权

等相关权利。

B. 盗版跟踪：在用户购买的每一个数字内容拷贝中，都预先被嵌入

了包含购买者信息的数字水印。这类水印称为数字指纹。他们的

区别在于，数字水印代表产品作者信息，而数字指纹主要包含产

品购买者信息。这对于市场上的非法拷贝是非常有用的。

C. 拷贝控制：对于嵌入了数字水印的产品，经正常授权的用户可以

无障碍使用，而对于非授权的用户，该产品则无法正常使用。

D. 内容认证：在用于此时，数字水印被设计为脆弱或者半脆弱的。

一旦嵌入了脆弱水印的数字内容遭受到任何不能容忍的微小破

坏后，从中提取的水印信息便不完整，反之则能确保数字内容的

完整性。

数字水印技术与密码技术在版权保护应用方面存在以下差别或互补：密码技术实现了对数字内容的访问控制，拥有密钥或权限的用户才能使用数字内容；数字水印技术验证内容版权归属，鉴权版权真伪，追踪盗版来源。

基于密码技术的版权保护，权限、签名与受保护的数字内容通常相互分离，无法抵抗不良用户对数字内容版权的破坏。而数字水印技术的版权保护中，版权信息、权限、签名等都被作为水印嵌入到了数字内容当中，与内容融为一体，如果要破坏他们的联系，就必须破坏内容的可用性，从而有效防止了不良用户对版权的破坏。

安全容器技术

安全容器技术史采用加密技术封装的信息包，其中包含了数字媒体

及其产权的信息，以及媒体使用法则。

其主要代表是InterTrust 的DigBox 和IBM 的Cryptolope 技术。

2.4 数字版权管理发展现状和出现的问题

DRM 技术经过几年的蓬勃发展逐渐暴露出很多问题：

3数字媒体管理的关键技术

3.1 密码学

密码学是研究信息系统安全的一门科学。它的基本思想是将一种形式的消息变换成另外一种形式的消息。

在数字版权管理领域，密码学主要用来解决数字信息在创建、传递、处理、保存过程中的保密性和可认证性，是未授权者不能非法地提取、篡改、删除、重放和伪造。

7.1.1 加密和解密

把可读的明文信息转换成不可读的密文信息的过程叫做加密。由合法用户把已加密的信息恢复成明文的过程叫做解密。

7.1.2 数字签名和验证

数字签名就是附加在信息上的一些数据，或是多信息所作的密码变换。信息接收者用这些数据或变换来确认信息的来源和完整性的过程叫做验证。

7.1.3 密码算法和密钥

密码学中用到的各种变换称为密码算法。例如，如果一个变换能够将一个有意义的消息变成一个无意义的消息，从而使非授权者难以读取明文的内容，那么称这个变换为加密算法。多数密码算法一般都有一个逆算法，他们一般是成对出现和存在的。这些算法的运算通常都是在一组密钥的控制下进行的。密钥是一种特定的值，它能够使密码算法按照指定的方式运行并产生相应的密文。

7.1.4 保密系统和认证系统

保密系统用来保护消息的保密性，认证系统用来保护消息的认证性。保密系统的主要方法是密码技术；认证系统的主要方法是认证协议、数字签名和密钥交换协议等安全协议。

3.2 数字水印技术

数字水印是永久镶嵌在其他数据中的具有可鉴别性的数字信号或模式，并且不影响宿主数据的可用性。也可以说，数字水印就是在被保护的数字对象中嵌入某些能够证明版权归属或跟踪侵权行为的信息。

7.2.1 数字水印应具有的特征

● 安全性：在宿主数据中隐藏的数字水印应该是安全的，难以被发现、擦除、篡改或者伪造，同时，要有较低的虚警率。

● 可证明性：数字水印应能为宿主数据的产品归属问题提供完全和可靠的证据。

● 不可感知性：在宿主数据中隐藏的数字水印应该是不能被感知的。不可感知包含两个方面的含义，一个是指感官上的不可感知，一个是指统计上的不可感知。

稳健性：即鲁棒性，指数字水印在经历多种无意或有意的信号处理过程

后，数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。

7.2.2 数字水印方案

数字水印方案应该包括4个要素：原始载体文件、数字水印、嵌入算法、检测算法。

原始载体文件可以是文本、图像、音频、视频等各种格式的数字作品。数字水印一般分为两种：一种包含了标识信息，检测时需要将标识信息提取出来；另一种采用伪随机序列作为水印，检测时只需判断水印是否存在。

检测数字水印的方法也可分为两种：一种在检测时需要利用原始载体文件或数字水印，叫做非盲检测；另一种在检测时不需要知道原始载体文件和数字水印等原始信息，这叫做盲检测。

7.2.3 数字水印的分类

按照载体分类，可分为图像水印、音频水印、视频水印、文档水印、软件水印、数据库水印等六种。

按照外观分类，可分为可见水印和不可见水印。

按照嵌入方法分类，可分为空间域水印和变换域水印。

按照检测方法分类，可分为非盲水印和盲水印。

按照水印特性分类，可分为鲁棒性数字水印、半数字数字水印和脆弱性数字水印。

按照密钥分类，可分为对称水印和非对称水印。对称水印方案在嵌入水印和检测水印过程中采用同一密钥，因此，只有水印嵌入者才能够检测水印，证明版权。非对称数字水印，也称公钥水印，就是用于嵌入水印的密钥不同于水印检测的密钥。由嵌入者用一个仅有其本人知道的密钥嵌入水印。含水印的载密文件可用于任何知道公开密钥的人来进行检测。也就是任何人都可以进行水印的提取或检测，但只有特定的嵌入者可以嵌入水印。

7.2.4 数字水印的通信模型

数字水印实质上可以看做一种弱信号，因此，通常可以将载体看做水印通信信道，将水印信息看做需要传递的信号，而水印的嵌入和提取过程分别看做通信中的调制和解调过程。

3.3 DRM 技术详述

7.3.1 D RM 原理概述

任何DRM 系统都包括三个基本的要素：加密的内容、授权和内容密钥。只有当客户终端得到了加密后的节目媒体、并有授权文件和相关的内容密钥才能对节目进行收看。三者缺一不可。

DRM 三要素的相互关系如图：

DRM 的基本原理就是通过对明文的媒体文件进行加密，然后通过安全的技术手段把解密密钥及加密后的媒体文件传送给正确的用户终端。 7.3.2 典型DRM 系统组成

包括以下几部分：

● 内容加密系统

● 版权发布中心

● 密钥管理系统

● 内容传送系统

终端接收解密系统

7.3.3 DRM 加密系统

DRM 加密系统是统中负责对节目内容进行加密的部分，其与内容源各为独立的实体。加密的密钥和对应的内容标识将传送到密钥管理系统管理，由密钥管理系统负责管理该密钥。

示意图如下：

加密系统的要求

● 加密应使用对解密要求低且安全的算法

● 加密后的内容解密后应不影响原有功能

● 加密的时延应尽可能小

● 视频直播时，可动态更换内容密钥

7.3.4 授权管理系统

授权管理系统负责为DRM 内容指定许可和约束，并生成版权对象。版权对象控制着DRM 内容怎样使用——DRM 内容无法脱离版权对象而单独使用，只能按照版权对象指定的方式使用。

目前主要的授权方式有两种：基于服务器端授权和基于客户端授权。

基于服务器端授权模式指IPTV 终端每次观看都需连接至授权服务器获取授权，版权对象不保存在终端中。基于客户端授权是客户端下载一个授权文件，客户端在使用DRM 时，DRM 代理只需验证这授权文件即可，而无需进行联网的服务器验证。

7.3.5 密钥管理系统

密钥管理系统时DRM 系统的重要组成部分，主要管理各节目的内容标识及对应的解密密钥，并为授权管理创建版权对象提供相应的查询服务。密钥管理系统保存所有的内容密钥，这些重要的信息对于整个DRM 系统是至关重要的，所以密钥管理系统安全要做到绝对可靠。

密钥管理系统总体要求

● 需要可管理并分发内容的密钥

● 需要提供终端的身份认证服务

● 与DRM 的其他子系统通过安全通道连接

7.3.6 D RM 代理

DRM 代理是用户终端上的受信任实体，其主要责任是强制执行与DRM 内容关联的许可和约束，控制对DRM 内容的访问。

终端要实现DRM 的功能需要4个部件：浏览器、播放器、授权管理、密钥管理。

7.3.7 身份认证体系

DRM 技术体系中，身份认证是黑客破解DRM 系统的主要突破口，这是因为身份认证是DRM 业务流程的起点，是DRM 其他流程的基础。

7.3.8 D RM 终端标识

DRM 要保证把内容密钥下发到正确的用户，并能保证内容密钥不被任何用户读取。为了达到这个目的，DRM 系统需要有一个唯一的身份标识，并能保证这标识能被安全地保护起来。标识用户身份的私钥在终端的保存方式主要有纯软件方式、终端专用硬件方式、智能卡方式等三种。

4国内外数字媒体管理系统概况

4.1 国内外主要数字媒体管理系统的功能和特点

4.2 国内外主要数字媒体管理系统的应用现状

8.2.1 平面数字媒体

平面数宇媒体指的是数字文档、数字图书、数字图片等。针对Word 、Excel 、PowerPoint 等格式的文档，微软提供一套完整的文档加密授权系统，实现文档的安全管理。针对数字图书，在出版发行方面的数字版权管理系统主要有北大方正的Apabi 系统，书生的SEP 系统，超星的PDG 等，以及国外的Netlibrary 、Opendriver 、Libwise 以及微软的电子书系统Digital Asset Server 。针对数字

8.2.2 音视频数字媒体

音视频数字媒体是指以连续图像和声音为表现形式的媒体。音视频数字媒体内容有各种不同压缩封装格式、各种不同的应用场景。

● CD ，DVD

CD 及DVD 音视频内容发行过程中，主要通过拷贝控制技术实现内容的版权保护，这些技术包括用于DVD 音频内容保护的CPpM （Content Protection for Prerecorded Media，可录制媒体内容保护）、CPRM （Content Protection for PreRecorded Media ，预录制媒体内容保护）、DVD 内容加扰系统DVD CSS （Content Scrambling System）。以及用于HDDVD 和蓝光DVD 的高级访问内容系统AACS （Advanced Access Content System）等技术标准。

● 流媒体

以IP 流为传输方式的流媒体领域有OMA （Open Mobile Alliance，开放移动联盟）DRM 、Marlin 、ChinaDRM 、DMP （Digital Media Project，数字媒体计划）、MPEG IPMP（Intellectual Property Management and Protection，知识产权管理与保护）等数字版权管理技术标准，以及微软的Windows Media DRM、Real 公司的HelixDRM 、苹果公司的FairPlay ，IBM 的EMMS 以及Sony 等公司的解决方案。

● 家庭网络

家庭网络内数字内容分发过程中，主要采用端到端链接保护技术实现内容的版权保护，主要有数字传输内容保护DTCP 、高带宽内容保护HDCP 、以及DVB 的内容保护与拷贝管理CPCM 等。

● 网络音视频

网络音视频内容发行、共享等传播方面，一般采用数字水印、数字指纹等技术进行版权标识、追踪盗版、靶向广告、限制盗版内容在互联网非法传播音频方面，ActiVated Content 提供的数字水印技术被用在唱片公司发售唱片前的电台打榜以及各种推介活动中；目前也提供给一些独立音乐制作人做版权标识用。Nielsen 的Media Manager 是一个更完善的数字水印相关的系统，不仅包含了数字水印和指纹技术，而且有一个标准的内容标识方案；第三方可以集成该系统；此如一个追踪盗版的服务可以与Media Manager的数字水印检测技术集成。

● 数字电视

数字电视领域，目前主要采用条件接收技术保护数字电视业务，采用广播标记技术标识内容的版权，还没有真正实现端到端完整的数字电视版权管理系统。

4.3 国内外主要数字媒体系统的发展趋势

8.3.1 以加密授权为核心的数字版权管理

以加密授权为核心的数字版权管理技术是目前有效保护内容提供者和发布者利益的技术手段。数字内容按照一定的格式进行加密封装，只有授权用户才能获取加密的数字内容，并且只能在规定的测览器中按照授权规定的使用规则去解密和使用内容，防止未授权的非法访问。以加密授权为核心的数字版权管理主要涉及到的关键技术有内容加密、密钥管理、权利描述及监督执行、可信计算、信任与安全体系等。

8.3.2 以数字水印、数字指纹技术为核心的版权声明及盗版追踪以数字水印、数字指纹技术为核心的版权管理技术正在逐步代替以加密授权为核心的数字版权管理技术，而成为版权保护的中坚力量。该方面技术主要指的是数字水印技术和数字指纹技术。数字水印和数字指纹技术用来鉴定数字内容的版权、追踪盗版。数字水印技术通过在数宇内容中嵌入水印信息来标识内容的版权；而数字指纹技术通过某种特定算法提取数字内容的特征信息来鉴定数字内容的版权。以数字水印、数字指纹技术为核心的数字版权管理应用可实现版权声明、盗版追踪、靶向广告、限制互联网非法上载等，从而保护内容提供者的利益。

8.3.3 D RM 对数字产品的权利保护

DRM 不仅仅是一个保护数字内容的技术，而是保护整个数字产品生命周期中所有参与者权利的技术体系。一个标准的定义就是说数字版权就是说明、解释、监管和管理，在媒体资源的整个周期中的数字权利，DRM 使得内容与服务和管理，无论这个内容是在线还是在一线的状态下，所以它能够更多地扩展商业模式。

通过DRM 能够创造出一些新的商业模式和服务形态。比如DRM 能够使得服务提供商各网络运营商获利，DRM 能够支持灵活多样的商业模式，DRM 能够解决UGC 网络视频和PTOP 的模式。在产业链中，内容提供商价值体现在对节目的整个生命周期内提供保护，节目版权得到了保证，增强了开发新节目的积极性。网络和内容运营商则通过提供多种灵活的数字内容增值服务，提高ARUP 值，终端用户能够无障碍地享受高质量的正版数字内容。可以这么说，一方面，通过DRM 实现和谐的媒体产业环境，相应的，DRM 通过建立相应的新媒体产业环境，实现自身的价值。

5学习心得

经过对数字媒体管理这门课的一学期的学习，我从宏观上对数字媒体管理有了一定的了解，从理解数字化作品开始，到学会理解版权管理，我对数字媒体有了基础的认识。除了对概念和理论有了一定的理解之外，在老师的讲解下，开始对一些技术方面的知识进行学习。技术方面主要是数字版权管理的相关技术，密码学的技术以及数字水印技术。从对这些技术的一无所知，到逐渐由其必须性而了解到技术的内涵，这是我从这门课中收获最大的地方。

从对密码学的技术的学习中，我了解到加密和解密、数字签名和验证、密码算法和密钥、保密系统和认证系统等的概念和基本要求。对于数字水印技术，通过这学期的学习，我知道了数字水印的理论及其意义，并且知道了数字水印的分类以及它们在我们日常生活中的应用。也由此对身边的事物有了更深一步的了解。而数字版权管理则是这门课的一大重点，也是在技术方面要求很高的一部分。通过学习，我了解了DRM 的原理，以及DRM 系统组成，加密系统、授权管理系统、密钥管理系统等，这也是这门课的精华所在。

我知道通过一学期的学习我并不能完全掌握这门课的精华，还需要对技术等进行深入的钻研才能更加深入的理解和掌握这门技术。对于一些知识点，我还是想继续的进行学习，比如DRM 系统中的具体的架构详述以及技术方面的详细要求，以及国内外关于数字媒体管理的最新的技术发展。同时，如果这门课能在讲解技术的基础上加上一些国内外数字媒体发展的现状趋势以及出现的问题，从而使大家能够把课程和我们的日常生活更为紧密的联系起来就更好了，相信这样不仅能让同学们更加深入地了解到这门技术的应用，并且还能极大地促进同学们学习这门课的兴趣。

以上就是我对数字媒体管理这门课的学习心得以及期望学习的另一些知识点和一点点建议。