（计算机应用技术专业论文）基于OGG流媒体的版权管理系统研究.pdf

昆明理工人学硕t 论文 基于o g g 流媒体的版权管理系统研究 摘要 o g g 流媒体格式是最近几年出现的一种开源的多媒体数据格式。数字版权管理系统通 常是指一个可以使用加密数字媒体内容等手段来限制用户使用拥有的权限来获取相应的 媒体内容的系统。 本文针对o g g 媒体应用中没有版权管理系统的缺陷，设计出o g g 媒体数字版权管理系 统的基本框架，可以根据此框架实现比较理想的版权管理系统。 本文研究的数字版权管理系统以o g g 媒体格式为基础，以保护版权为目的，采用r c 4 加密算法实现对o g g 媒体格式的版权管理中的重点媒体内容加密。并对数字版权管理系统 的实现作了具体的分析。 目前对该领域的研究很多，本文提出一种新的版权管理过程：使用水印对媒体进行标 记，利用r c 4 算法对媒体内容进行加密，权限证书采用x r m l 。本文着重对系统认证过程提 出方案，探讨了系统体系结构，分析各个部分的模型。对内容加密算法作出具体实现，并 实现网上在线加密的速度测试。 关键字：d r m ，o g g ，流媒体，数字水印，身份认证，x r m l ，r c 4 算法 昆明理工人学硕1 ：论文 基于o g g 流媒体的版权管理系统研究 a b s t r a c t d i g i t a lr i g h tm a n a g e m e n ti saw e l l u s e dr i g h tm a n a g e m e n tf o rs t r e a mm e d i a o g g i sa s e r i e so fd a t as t r e a mm e d i af i l ef o r m a t i ti st h ef l a g s h i po p e ns o u r c e ( b s dl i c e n s e ) m u l t i m e d i a p r o j e c to fx i p h o r gf o u n d a t i o n d r ms y a e m i sv e r yi m p o r t a n tf o ra p p l i c a t i o no ni n t e r a c t i t p r o t e c t ss t r e a mm e d i af r o mb e i n gp i r a t e d r c 4i sav a r i a b l e k e y - s i z es t r e a mc i p h e r t h o s ea r e w e l lk n o w na sc r y p t o g r a p h y a l g o r i t h m s t h i st h e s i sd o e ss o m er e s e a r c ho nd r m n o wt h e r ea l em a n ym e t h o d st oi m p l e m e n td r m t h i st h e s i sb r i n gf o r w a r d san e w m e t h o d ：e n c r y p t i n gt h ec o n t e n tb yr c 4a l g o r i t h m ，u s i n g w a t e r - m a r ki nr i g h tp r o t e c t i o n ，u s i n gt h ex r m lf o r r i g h tl i c e n s e t h i sp a p e r a l s op u t sf o r w a r dt h e a r c h i t e c t u r eo fd r m s y s t e m ，a n a l y z e se a c hp a r t o ft h e s y s t e ma n dt e s t st h ec r y p t o g r a p h y a l g o r i t h m so fr c 4 o n l i n es p e e d t h i st h e s i sa l s oi n t r o d u c e sr i g h tl i c e n s es e r v e rm e t h o di n t o d r a m s y s t e m i nt h i st h e s i s ，id e s i g n e da n d i m p l e m e n t e d ab a s i cf r a m e w o r kf o rt h ep r o j e c to f u n d p 4 0 3 ， a c c o r d i n g t ot h i sp a p e r , w ec a l lr e a l i z et h ed r m s y s t e m a n dm a k ei tw i l lw o r k sw e l l k e y w o r d s ：d r m ，o g g ，s t r e a mm e d i a ，r c 4 ，w a t e r - m a r k ，x r m l i i i - 星型些三查堂堡主堡苎 苎q 鱼鱼堕塑堡堕堡坚笪里墨堕塑墨一 前言 i n t e m e t 的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力，流媒体业务正变 得f 1 益流行。流媒体技术广泛用于互联网多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商 务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等量联网信息服务的方方 面面。流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性的变化；对人们的工作和生活将产 生深远的影响。 9 9 西方流媒体会议在加利福利亚圣何塞市举行。微软董事长盖茨在会上发表了主题演 讲。盏茨指出，流媒体是微软真正看好的发展方向。它必将成为个人电脑和网络设备应用 的主流。他同时指出，未来的工作场所将发生巨大的变化。流媒体的出现和广泛应用将为 企业节省大最的资金，因为视频会议和员工职业训练都可以通过观看网上录像的方式进 行。 a p p i e 、c i s c o 、k a s e r m a 、p h i l i p s 和s u n 五家公司宣布成立i n t e m e t 流媒体联盟( i s m a ) ， 五家公司将联合起来为开发i p 端到端媒体流解决方案制定开放标准。i s m a 的第一个规范 将为i p 网上的流式m p e g 一4 音视频格式定义一个实施协议并在i s m a 第一次正式会议上 提出。一旦规范完成，i s m a 将促进规范的实施。i s m a 的网站( w w w i s m a l l i a n c e ，o r g ) 将发表完成的规范并发布联盟的活动信息。还有很多的公司在开发流媒体的新技术，不断 的挖掘流媒体的新应用。 正如雅虎的创始人杨志远所说的“流媒体技术已经达到了从量变到质变的关键时刻”。 气， 】c 6 6 9 1 6 8 昆明理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不合 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做 出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢 意。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 冯走璐 日 期：护弘年7 月刮日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解昆明理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅，学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印或其他复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守) 导师签名：銎2 盘塑论文作者签名：冯盟 日 垦塑型三- 大兰堡主堡苎 垩王旦望型型型塑塑型型塑墅型! ! ! 翌 第一章绪言 1 1 本文研究背景和内容 o g g 是x i p h 基金会一个开源项目。o g g 有自己的媒体服务器，媒体播放器和 文件编码等一系列的免费的工具( 具体见第二章) 。虽然o g g 有一系列的免费工 具，但它至今还没有针对媒体版权管理的解决方案出台。本文就是针对这个不足， 提出基于o g g 流媒体文件的版权管理系统构架。在总结现有d r m 系统不足的基础 上，提出将数字水印技术应用在o g g 流媒体版权管理中，形成一套整个流程的数 字媒体版权管理。并针对版权管理中关键算法r c 4 算法进行实现，并测试其在线 加密解密的速度。 1 2 流媒体播放方式 流媒体的播放方式分为点播和组播。点播连接是客户端与服务器之间的主动 地连接。在点播连接中，用户通过选择内容项目来初始化客户端连接。用户可以 开始、停止、后退、快进或暂停流。点播连接提供了对流的最大控制，但这种方 式由于每个客户端各自连接服务器，而会迅速用完网络带宽。广播指的是用户被 动接收流。在广播过程中，客户端能接收流，但不能控制流。例如，用户不能暂 停、快进或后退该流。广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有 用户。使用单播发送时，需要将数据包复制多个拷贝，以多个点对点的方式分别 发送到需要它的那些用户，而使用广播方式发送，数据包的单独一个拷贝将发送 给网络上的所有用户，而不管用户是否需要，上述两种传输方式会非常浪费网络 带宽。组播吸收了上述两种发送方式的长处，克服了上述两种发送方式的弱点， 将数据包的单独一个拷贝发送给需要的那些客户。组播不会复制数据包的多个拷 贝传输到网络上，也不会将数据包发送给不需要它的那些客户，保证了网络上多 媒体应用占用网络的最小带宽。 昆明理t 大学颈 。论文基于o g g 流媒体的版权管理系统研究 1 3 缓存技术 i n t e r n el 以包传输为基础迸行断续的异步传输，实时a v 源或存储的a v 文件在传输中被分解为许多包，由于网络是动态变化的，各个包选择的路由可能 不尽相同，故到达客户端的时闻延迟也就不等，甚至先发的数据包有可能后到。 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。 1 4 流媒体传输流程 流媒体的具体传输流程如下： ( 1 ) 鞋曲测览器与w e b 服务器之间使用t f f t p t c p 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。 ( 2 ) 用h t t p 从w e b 服务器检索相关数据，u v 播放器进行初始化。 ( 3 ) 从w e b 服务器检索出来的相关服务器的地址定位a v 服务器。 ( 4 ) a v 播放器与a v 服务器之间交换 v 传输所需要的实时控制协议 ( 5 ) 一旦a v 数据抵达客户端，a v 播放器就可以播放了。 昆明理工大学颈，l 论文 基于o g g 流媒体的版权管理系统研究 1 5 媒体系统结构 现存流媒体解决方案采用的技术是多样的，但其体系结构的本质是相近的。 流媒体的体系构成：编码工具：用于创建、捕捉和编辑多媒体数据，形成流媒 体格式；流媒体数据：服务器：存放和控制流媒体的数据：网络：适合多 媒体传输协议甚至实时传输协议的网络；播放器；供客户端浏览流媒体文件( 通 常是独立的播放器和a c t i v e x 方式的插件) 。 1 6 流媒体传输协议 流式传输的实现需要合适的传输协议。t c p 需要较多的，i ：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h 1 v r p t c p 来传输控制信息， 而用r t p u d p 来传输实时多媒体数据。 1 实时传输协议r t p 与r t c p 。r t p 是用于i n t e r n e t i n t r a n e t 针对多媒体 数据流的一种传输协议。r t p 被定义为在一对一或一对多传输的情况下 工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。r t p 通常使用u d p 来传送 数据，但r t p 也可阻在t c p 或a t m 等其他协议上工作。当应用程序开始 一个r t p 会话时将使用两个端口：一个给r t p ，一个给r t c p 。r t p 本身 并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或 拥塞控制，它依靠r t c p 提供这些服务。r t c p 和r t p 起提供流量控制 和拥塞控制服务。r t p 和r t c p 配合使用，它们能以有效的反馈和最小的 月：销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实时数据。 2 实时流协议r t s p 是由r e a l n e t w o r k s 和n e t s c a p e 共同提出的，该协议 定义了对多应用程序如何有效地通过i p 网络传送多媒体数据。r t s p 在体系结构上位于r t p 和r t c p 之上，它使用t c p 或r t p 完成数据传输。 h t t p 与r t s p 相比，h t t p 传送h t m l ，而r t p 传送的是多媒体数据。h t t p 请求由客户机发出，服务器作出响应；使用r t s p 时，客户机和服务器 昆明理工大学硕七论文 基于o g g 流媒体的版权管理系统研究 都町以发出请求，即r t s p 可以足双向的。 3 资源预订协议r s v p 由于音频和视频数据流比传统数据对网络的延时更 敏感，要在网络中传输高质量的音频、视频信息，除带宽要求之外，还 需其他更多的条件。r s v p 是i n t e r n e t 二的资源预订| 办汶，使用r s v p 预 留一部分网络资源( 即带宽) ，能在定程度上为流媒体的传输提供q o s 。 1 7 流媒体发展现状 当前流技术主要有m i c r o s o f t 公司、a p p l e 公司和r e a l n e t w o r k s 公司3 家 公司在搞。m i c r o s o f t 公司是大家最为熟悉的名字。它最近椎出了c o r o n a ，以对 抗r e a l n e t w o r k s 公司r e a ls y s t e m9 。从测试的结果来看，效果很让人失望。 而a p p l e 公司提供的q u i c k t i m e ( d a r w i n ) s t r e a m i n gs e r v e r 和相应的播放软件 q u i c k t i m e6 好像叫好的人也不多，不但搞硬件而且搞软件的苹果公司多年以来 一直就是自己走自己的路。最后提到的就是r e a l n e t w o r k s 公司。大家都看到了， r e a ls y s t e m9 中的主力产品也就是他们的服务器h e l i xu n i v e r s a r ys e r v e r 兼 容了上面两家公司的文件格式、压缩规范等等，完全就能取代他们。 从现在的技术来看，单独的流的处理已经非常成熟。大规模的应用也有了技 术上的保证。流技术的未来将是交互式流( i n t e r a c t i v es t r e a m ) 。站在这个角 度讲，f l a s h 就是一种交互式流，而另外的一种s v g 技术( 被称为f l a s h 的终结 者) 可以理解为交互性的流。为了引导这个主流的方向，w 3 c 组织在2 0 0 1 年8 月 份发布了同步多媒体集成语言s m i l 的2 0 规范。 1 7 1 r e a ls y s t e m r e a ls y s t e m 由媒体内容制作工具r e a lp r o d u c e r 、服务器端h e l i xs e r v e r 、 客户端软件( e l l e n ts o f t w a r e ) 3 部分组成，其流媒体文件包括r e a l a u d i o ， r e a l v i d e o ，r e a lp r e s e n t a t i o n 和r e a l f l a s h 4 类文件，分别用于传送不同的文 垦竺堡三查兰堕= 竺兰奎 兰兰里壁壁鎏堡堡竺坚坚笪墨至! 垄! ! 堕 件。r e a ls y s t e m 采用s u r e s t r e a m 技术，自动地并持续地调整数据流的流量以 适应实际应用中的各种不同网络带宽需求，轻松实现视音频和三维动画的网放 r e a l 流式文件采用r e a lp r o d u c e r 软件进行制作，首先把源文件或实时输入变 为流式文件，再把流式文件传输到服务器上供用户点播。 由于r e a ls y s t e m 的技术成熟、性能稳定，美国在线( a o l ) ，a b c ，a t & t ， s o n y 等公司和网上主要电台都使用r e a ls y s t e m 向世界各地传送实时影音媒体 信息以及实时的音乐广播。 1 7 2 w i n d o w sm e d i a t e c h n o l o g y w i n d o w sm e d i at e c h n o l o g y 是m i c r o s o f t 提出的信息流式播放方案，旨在 i n t e r n e t 和i n t r a n e t 上实现包括音频、视频信息在内的多媒体流信息的传输。 其核心是a s f ( a d v a n c e ds t r e a mf o r m a t ) 文件，a s f 是一种包含音频、视频、 图像以及控制命令、脚本等多媒体信息的数据格式，通过分成一个个的网络数据 包在i n t e r n e t 上传输，实现流式多媒体内容发布，因此，把在网络上传输的内 容就称为a s fs t r e a m 。a s f 支持任意的压缩解压缩编码方式。并可以使用任何 一1 种底层网络传输协议，具有很大的灵活性。 w i n d o w sm e d i a t e c h n o l o g y 由m e d i at o o l s ，m e d i as e r v e r 和m e d i ap l a y e r 工具构成。m e d i at o o l s 是整个方案的重要组成部分，它提供了一系列的工具帮 助用户生成a s f 格式的多媒体流( 包括实时生成的多媒体流) ； m e d i as e r v e r 可以保证文件的保密性，不被下载，并使每个使用者都能以最佳的影片品质浏览 网页，同时具有多种文件发布形式和监控管理功能：m e d i ap l a y e r 则提供强大 的流信息的播放功能。 流媒体技术已广泛应用于远程教育、网络电台、视频点播、收费播放等，在 企业缴的应用包括电子商务、远程培训、视频会议、客户支持等 垦塑矍三查堂婴主丝兰 茎王q 垒鱼鎏竖竺塑燮堡至! ! 里堕 1 8m e d i as e r v i c e s ，r e a i s y s t e m 流媒体系统比较 当前互联网上主流的流媒体系统有微软m e d i as e r v i c e s ，r e a l s y s t e m 。以 下西种系统的应用经验做。个简单的比较。 微软m e d i as e r v i c e sr e a l s y s t e m 系统组件m e d i as e r v e r ，e n e o d e r ， r e a l s e r v e r ， r e a m e d i ap l a y e r p r o d u c e r ，r e a lp l a y e r 服务器支持o sw i n d o w sn t 2 0 0 0v 9 要求w i n d o w s s e r v e r 2 0 0 3 n t 2 0 0 0 ，l i n u x s u n s o l a r is ，f r e e b s d 可得性与微软o s 捆绑需购买，播放器免费 最大并发连接v 7 为2 0 0 0 ，v 9 可设定，根据l i c e n s e ，b a s i c 以 也可依机器性能上需购买依机器性能 运行状况报告支持系统性能监测，v 9 不支持系统性能监测，能监 支持单连接监视视每个连接可安装 s t r e a m w a t c h 软件进行系 统情况监测 点播和直播支持支持 多播和广播支持支持 播放列表支持，a s x 格式 支持，r a m 格式 昆明理工大学硕士论文 基于o g g 流媒体的版权管理系统研究 r t s p 控制支持 支持 多码率智能流支持 支持 媒体文件格式a s p ，m p 3 ，w a v r m i 圳v b 数字版权管理 w i n d o w sm e d i a r i g h t h e l i xd r m m a n a g e r 安全及认证支持支持 特性有中文版，界面友好，操管理界面较复杂，但低速 作简单，并提供功能丰富率条件下画面质量好 的二次开发s d k 包 1 9 流媒体技术的发展趋势 由于近年来宽带建设的快速发展，促使流媒体技术飞速地发展，特别是领导 流媒体技术发展的两个技术提供商微软和r e a l n e t w o r k s 公司，分别在各自的流 媒体体系中引入和深化其服务功能。r e a l n e t w o r k s 公司于2 0 0 1 年年底发布了最 新的k c a l o n e 系统，而微软也将在近期推出其最新的media 服务器c o r o n a 。 分析两个厂商推出的新的服务器，可以看到流媒体发展的些新的趋势：数字权 限技术、智能流技术、交互功能融合等。 昆i 埘璀t 人学坝十论文 某于o g g 流媒体的版权管理系统研究 1 9 1d r m 数字权限管理( d i g i t a lr i g h t sm a n a g e m e n t ) 保护了音频和视频不受非法翻印 的侵害，其方法是在播放内容之前要求播放者提供一个许可密钥。这个许可证是 从内容所有人的站点上获得的，或者也可以通过一个票据交换所，如r e c i p r o c a l 来提供。许可密钥是不可以转让的，而且可以有有效期限，过了这个有效期限就 无法再播放内容了。分布式安全服务和与像微软站点服务器这样的产品的进一步 集成，提供了按次数计费不口按时间计费的商业服务，以及基于最终用户参数选 择或者位置的个性化广告插播。 1 9 2 智能流技术 智能流超越带宽和影像即时传送的限制：第一，智能流提供转换器( e n c o d e 厂) 平台，让各式不一样带宽的文件同时转换( e n c o d e ) 并合成一种文件；第二，智 能流也r e a l s e r v e r 用于提供流式服务。提供一个容错的客户服务的传送方式。 当带宽改变时，影音的传送会从这个多重编码文件中找出最佳的传送结合。服务 器可以因带宽的改变而更改资料传送的数量。这样一来可以保持r e a l p l a y e r 厂不 要重新执行。另一个针对每个不同带宽的客户端解决方法便是制作多重编码文 件。当客户连接时，服务器便从多重编码文件给这个客户适当的编码。 l 9 3 交互能力融合 r e a l o n e 结合媒体播放功能以及内容订阅服务，可以播放m p 3 、m p e g 、 r a 及r a m 等档案。同时r e a l o n e 多层画面功能在当一个屏幕播放影碟或歌 曲的时候，旁边将有一个侧屏幕提供有关影碟或歌曲的信息或广告，这一功能将 促进商业交易机会，迸一步拉动流式媒体供应商与商家用户的合作关系。微软的 新代服务器c o r o n a 中可以提供服务器端播放列表，允许内容提供商动态地更 新数据流，比如实时插入广告等等。它还为开发人员提供了附加的辅助手段种 新的n e t 插件模型，利用该模型可以把数字媒体嵌入应用程序中。 8 垦堕墨王盔堂塑主丝塞 兰主旦鱼鱼! ! ! 嫩盟堡壑堕里墨! ! l 堕 第二章o g g 项目介绍 2 1 o g g 项目介绍 o g g 是x i p h 基金会一个开发项露，x i p h 基金会当前正在开发四种与媒体压 缩相关的项目。x i p h 基金会的目标是保护i n t e r n e t 上传播的媒体免受大公司的 控制。x i p h 基金会开发的四种媒体分别是： o g gy o r b i s 音频部分，是目前完成度最好的。 o g gt h e o r a 视频编码部分，起源于o n 2 的v p 3 编码 o g gf l a c 音频无损压缩，一种类似予a p e 文件的音频无损压缩方案 o g gs p e e x 语音编码， 具体请参考w w w x i p h o r g 2 2 o g gv o r b i s 介绍 因为o g gv o r b i s 在所有o g g 项目中是完成度最好的，所以在这里本文将它 单独拿来着重介绍。o g gv o r b i s 是开发一种有损的音频压缩技术的计划，它只 是o g g 计划的一部分，该计划意图设计一个完全开放源码的多媒体系统。著名的 x i p h 基金和i c e a a s t 集团是o g g 计划的主要赞助者。 2 2 1 编码特点和原理 o g gv o r b i s 中的主要算法还是利用m d 凹( 修饰离散余弦变换m o d i f i e d d i s c r e t ec o s i n e t r a n s f o r m ) 而不是用现在比较时兴的小波( w a v e l e t ) 技术。 o g g 的多通道编码技术，统称为立体声通道耦合s t e r e oc h a n n e lc o u p li n g ，而 1 0 垦塑些三查兰塑堡苎 苎王q 鱼璺亟坚堡塑望壑篁堡墨! ! ! 堕 该技术实际又是由两种不同的技术组成的：c h a n n e l i n t e r l e a v i n g 和s q u a r e b o l a rm a p p i n g ，这也是o g g 能成为免费制式的一个必要条件。以往的“联合立 体声j o i n ts t e r e o ”的编码模式是有专利限制的。据官方声称，与其它会造成 立体空间感减弱的编码模型相比，这两种技术都可以在保持编码器的灵活性的同 时而不损害本来的立体声空间影像，而且实现的复杂程度比联合立体声方式要 低。 o g gv o r b i s 编码也远比9 0 年代开发的m p 3 先进，它可以在相对较低的数据 速率下实现比m p 3 更好的音质。o g g 很象m d 的a t r a c 格式，特别象新的l p 2 编 码，它能在低比特压缩率下有着很好的音质；此外，在编码上，o g gv o r b i s 是 使用了v b r ( 可变比特率) 和a b r ( 平均比特率) 方式进行编码。所以理论上， o g gg o r b i s 带来的音乐可以比采用c b r 文件有更好的声音表现，当然前提是两 者使用同样比特率( b i tp a t e ) 的压缩模式这里可以知道。o g gv o r b i s 的比特率 缩放功能可以在不用重新编码的情况下调节文件的相关压缩率，与此同时，o g g 文件的单位编辑能力和支持5 1 声道的音频流技术可以带来更好的效果。v o r b i s 还具有比特率缩放功能，可以不用重新编码便可调节文件在播放时候的比特率。 v o r b i s 文件可以被分成小块并以样本粒度( g r a n u l a r i t y ，指数据可以被分 割的最小尺寸) 进行编辑；v o r b i s 支持多通道( 最大支持5 1 声道) 音频流并 使用了独创性的处理技术。这也就是说o g gv o r b i s 可以对d v d 等5 1 声道的媒 体进行压缩编码。而目前常用的m p 3 格式只能编码2 个声道。多声道音乐媒体格 式的兴起，给数字媒体音乐带来了革命性的变化，它能给用户带来更多临场感。 在以后的数字媒体播放技术不断提高以后，随着用户对音质要求不断提高， o g g v o r b i s 比较其它媒体的的优势将更加明显。 2 2 2 优点与不足 优点 昆明理t 大学颁l 论文 基于o g g 流媒体的版权管理系统研究 l ，它的最大特点是使用了向前适应算法结构( f o r w a r da d a p t i v ea l g o r i t h m f o r m a t ) ，这种算法结构可以在文件格式已经固定下来后还能对音质进行明显的 调节。这也就是说，现在创建的0 6 g 文件可以在未来的任何支持o g g 播放器上播 放，而且可以根据算法的改进而实现音质的改良。能够不断升级的特点有点类似 于现在的硬件升级的概念。相信在技术的不断完善进步，播放音质上也会有很大 提升。 2 它的编码十分优秀，相对其他格式音质上有提升，特别在低比特压缩率下 有很好的表现力。这将是吸引很多人选择它的原因，在相同音质下更低的压缩率 可以减少存储空间的使用，从而提高了播放器的容量。 3 o g gv o r b i s 格式是完全免费、开放源码并且没有专利限制的。而目前最 流行的、使用得最多的m p 3 则有专利限制，正式的m p 3 的播放器生产商和m p 3 媒 体制作公司每年都要向德国f r a u n h o f e ri n s t i t u t i o n 及t h o m s o nm u l t i m e d a 交 纳使用权利金。( 1 9 9 8 年的9 月，f r a u n h o f e r 出台了一个声明：m p 3 格式要征收 版权税。对于m p 3 编码器无论商业或非商业性质以及利用m p 3 格式公开发布音乐 作品都要对每个产品拷贝收取一定的版税) 。 不足 1 o g g 的知名度不够，使用它的人比使用m p 3 要少的多。因此想听o g g 格 式的音乐，必须进行格式转换。 2 x i p h o r g 组织说它是”完全开放，非专有的并能广泛使用的被压缩的声 频格式o g g v o r b i s ”。事实上完全详细的格式的描述并没有做到。x i p h o r g 有 两个算法结构，其中，l i b v o r b i s 是一个浮点式编码器译码器并只提供在b s d 环境下的算法结构。 昆明理工人学预【。论立 基于o g g 流媒体的版权管理系统研究 2 2 3 o g gv o r b i s 编码工具介绍 o g g 的官方编码工具是o g gv o r b i st o o l s 2 2 4 o g g v o r b i s 播放工具介绍 在w i n d o w s 下的支持o g g 的主要播放工具有 r e a l n e t w o r k sh e l i xp l a y e r 是三大媒体公司之一的r e a l n e t w o r k 公司的播放器 它同样在l i n u x 和u n i x 下也有相应的播放器。 w i n a m p 非常普遍的，应用很多的播放器 f o o b a r 对o g gv o r b i s ，f l a c 和s p e e x 支持最为完善的播放器。 z i n f 是一个简单的但是很强大的播放器，支持m p 3 ，i c e c a s th t t p 流协议，r t p 流协议，它同样在l i n u x 和u n i x 下也有相应的播放器。 在l i n u x 下支持o g g 的播放工具有： x m m s 著名的l i n u x 下的播放工具，支持o g g 流 g r i p 一个著名播放编码工具 2 2 5 o g gv o r b i s 服务器端介绍 o g g 格式有它的专用服务器和普通服务器。如果做点播使用，用h t t p 服 务器就可以。例如：m i c r o s o f ti i s ，a p a c h e 服务器n e t s c a p ee n t e r p r i s es e r v e r 部可 以。 如果作广播使用，支持的服务器有：i c e c a s t2 ( 这是官方的服务器，功能 超强，配置灵活，支持转播，支持多个服务器联合发布，还支持流传送，它采用 x m l 文件进行配置) ，同时支持m p 3 广播，j e t c a s ts e r v e r ，这个是j e t a u d i o 昆明理t 大学颂卜论文 基于o g g 流媒体的版权管理系统研究 带的服务器，同时支持m p 3 ，m p 3 p r o ，w m a 广播。i c e c a s t2 由k a r lh e y e s 以及 d a n i e lh o l t h 独立完成，使用者可以将事先编码完成的o g gt h e o r a 文件利用 i c e c a s t2 流服务。这是有史以来第一个免费的图像串流技术。此外i c e c a s t2 也支持s p e e x 及f l a c 。 o g g 是一个开放标准，任何厂商都可以支持它，所以支持它的服务器也不少， 以后还会有更多，不像w i n d o w sm e d i as e r v e r 和r e a l s e r v e r 那样单一。o g g 服 务器的标准开发库是 c e c a s tl i b 库。它的标准网络传输协议是r t p 协议。 2 3 o g gv o r b is 测试 测试工具：c o o le d i tp r ov 2 1 注册版 音源：e a g l s e9 4 年演唱会版 h e l lf r e e z e so v e r 正版原盘第六首：h o t e l c a l i f o n i a 长度7 分1 3 秒 o g g 压缩：o g g d r o p x p dv 1 1 中文版 w m a 压缩：州p 9 0 中文版 m p 3 压缩：r a z o r l a m e 1 5 测试文件包括：w a y 文件7 4 4 3 5 k m p 3 文件：1 2 8 k b s ( 6 7 5 3 k ) ，1 6 0 k b s ( 8 4 4 1 k ) ，1 9 2 k b s ( i 0 1 2 9 k ) ，3 2 0 k b s ( 1 6 8 7 3 k ) a l tp r e s e t e x t r e m e 参数v b r ( 实际比特率为2 5 2 k b s ，1 3 3 0 2 k ) a l tp r e s e t s t a n d a r d 参数v b r ( 实际比特率为2 1 7 k b s ，1 1 4 6 9 k ) w m a 文件：6 4 k b s ( 3 4 2 7 k ) ，9 6 k b s ( 5 1 2 1 k ) 1 2 8 k b s ( 6 8 1 4 k ) o g g 文件：q u a l i t yo ( 6 4 k b s ，实际比特率为6 6 k b s ，3 4 8 2 k ) q u a l i t y2 ( 9 6 k b s 实际比特率为9 5 k b s ，5 0 0 0 k ) ，q u a l i t y3 ( 1 1 2 k b s ，实际比特率为1 1 8 k b s ， 6 2 2 0 k ) ，q u a l i t y4 ( 1 2 8 k b s ，实际比特率为1 3 5 k b s ，7 1 2 6 k ) ，q u a l i t y5 ( 1 6 0 k b s 1 4 垦竖里三苎堂堡主笙苎 茎王望! 璺堕鳖竺苎坚坚篁堡墨! ! ! ! 塑 实际比特率为1 7 3 k b s ，9 1 5 1 k ) ，q u a l i t y6 ( 1 9 2 k b s ，实际比特率为2 0 4 k b s ， t 0 7 9 0 k ) ，q u a l i t y8 ( 2 5 6 k b s ，实际比特率为2 7 6 k b s ，1 4 5 9 2 k ) ，q u a l i t y l o ( 5 0 0 k b s ，实际比特率为4 7 4 k b s ，2 5 0 2 4 k ) 和标称相同比特率的m p 3 相比，w m a 一般要大1 “2 ，而o g g 则要大5 7 。 低比特率下的对比：从频谱上看，q o ( 6 4 k ) 的o g g 已经接近了1 2 8 k b s m p 3 的 水平，这种接近和w m a 6 4 k b s 的“接近”不同，这是真正的接近。频谱上他们的 截止频率都在1 5 0 0 0 附近，但相比之下m p 3 似乎更紧凑，可以预计音质上1 2 8 k b s 稍好。而o g g 的真正优势在q 2 ( 9 6 k ) 下开始体现，波形上它的截至频率已经迅 速提升到商达1 7 0 0 0 ，接近1 6 0 k b s m p 3 的水平了( 1 6 0 k b s m p 3 的截止水平大致在 1 6 0 0 0 ，延伸到1 8 0 0 0 ) ，o g g 低频率下果然有着很大的优势，q 2 的o g g 已经超 过了1 2 8 k b s m p 3 的水平了，基本达到1 6 0 k b s m p 3 的水平! 而在q 3 ( 1 t 2 k b s ) 下 截至频率要 达1 8 0 ，超过了1 6 0 的m p 3 ，基本和1 9 2 k b s m p 3 一样水平，丽珞输 于1 9 2 v b r 的m p 3 。而在到达q 4 ( 1 2 8 k b s ) 时，更可怕的结果出现了：截止频率延 伸到了1 8 0 0 0 以上，最高超过2 0 0 0 0 ( 这个数字是连1 9 2 k b s m p 3 也无法达到的) ， 就连2 5 6 v b r 的m p 3 也无法达到这么高的截至频率，可以看出o g g 的算法非常优 秀，当然高频的稠密程度比不上2 5 6 v b r 的m p 3 ，估计和1 9 2 v b r 的m p 3 音质相近 或超出( 这已经是非常优秀的了) ，在这个比特率是o g g 优势最明显的! 低比特 率下，o g g 除了出类拔萃还是出类拔萃。如果你对音质不是过分挑剔，o g g q u a l i t y s e t t i n g4 是为您设计的。再看看w f a ，6 4 k 的w i i l a 根本无法达到1 2 8 k m p 3 的水 平，截至频率只达到1 3 0 0 0 ，高频出现大量的损失，9 6 k 的w m a 相对有不小的提 升。这个比特率下的w m a 才基本达到了1 2 8 k b s m p 3 的水平。在w r f l a 比特率是1 2 8 k b s 下，比起9 6 k 提升很大，超过了1 2 8 k m p 3 ，界于1 6 0 和1 9 2 k b s m p 3 之问，和0 2 ( 9 6 k ) 的o g g 水平很接近，不过和q 3 ( 1 1 2 k ) 以上的o g g 相比就出现了劣势。 更高比特率的啪a 提升并不大。( 数据来源i r i v e r 论坛。) 垦堕翌王= ! j ；堂竺! ：兰兰 苎兰= 旦璺! 堕堡堡! 堂! 堕些墨! ! ! ! 塑 2 4 o g gv o r b is 发展方向 v o r b i s 以后的发展方向，主要改进在于低码率下面，就像m p 3 p r o 那样的 s b r 技术。 在经济利益的推动下，o g gv o r b i s 从一诞生就获得了各方的关注，许多著 名音频软件，包括象出品s o u n df o r g e 的s o n i cf o u n d r y 这样的工业巨头也在软 件中增加了对o g gv o r b i s 的支持，而对于本来就是免费的或者开放源码的音频 相关软件比如w i n a m p 、c d e x 等等更是第一时间在软件中加入了o g gv o r b i s 的支 持。可以这样说，o g gv o r b i s 在业界的支持是非常广泛的。 软件上的支持对于一种音乐格式来说是它流行的必要条件。o g gv o r b i s 是 否能够真正流行起来，关键还是要靠广大用户和音乐制作人。目前在网络上o g g v o r b i s 格式的应用已经曰渐增多，而且已经开始向其它方面发展，比如游戏、 多媒体应用的配乐等。目前o g gv o r b i s 取得的最大成就是获得著名的b b c 广播 公司的认可，使用o g gv o r b i s 音频流在线播放节目。另外，在硬件方面也出现 了支持播放o g g 格式的播放器。不过，由于关键的传统音乐工业并不打算支持 o g gv o r b i s ，因此o g gv o r b i s 是否能流行归根到底还是要靠用户。o g gv o r b i s 的发展并不是一帆风顺的。由于它的兴起会直接影响到传统音乐工业的利益，因 此不会有任何标准化组织接纳o g gv o r b i s 成为标准。还有就是，作为开放源码 项目o g gv o r b i s 面临的最大问题就是资金短缺。 随着o g gv o r b i s 的多个r c 版本的发布，它已经越来越成熟。最近发布的 1 0r c 3 版本与r c 2 相比也有了相当的性能上的增强。在r c 2 中，o g gv o r b i s 增 加了多种比特率的支持，还有实现了针对多通道音频( 比如4 声道) 的“通道耦 合”压缩技术；而在r c 3 中除了音质进一步提升之外，最突出的就是增加了称为 b i t r a t em a n a g e m e n t 的平均比特率( a b r ) 编码方式，使得基于v b r 的o g g v o r b i s 可以更好地适应网络流式传输的要求。 昆明理工大学硕士论文菸于o g g 流媒体的版权管理系统研究 各大软件公司也很看好o g g 媒体，r e d h a t 提出利用o g g 的打造一个完整的 多媒体平台，而且i b m 也有意参与。r e a l