【精选】超高清视音频互联网传播版权保护系统设计与实现

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随着超高清产业的快速发展，用户对视听品质要求也日益提高，优质的视听体验已成为运营方在市场竞争中的绝对优势所在。 在此背景下，版权保护问题愈发凸显。 超高清内容作为知识产权的重要组成，其保护不仅关乎创作者的利益，更关系到整个产业的健康发展。 各平台都在积极研究行之有效的知识产权保护措施。

本研究探讨国产化 DRM 技术，以应对内容的非法传播和复制问题，旨在实现视听新媒体直、点播平台典型架构中，打通DRM 全链条，针对 4K/8K 超高清内容资源提供全流程数字版权管理，确保超高清内容在传播过程中的安全性和合法性。本系统为中央广播电视总台提供自主可控的超高清视音频互联网传播数字版权管理系统，研究成果通过国家广播电视总局广科院的数字版权管理（DRM）服务 - 视音频内容运营服务评估与认证。该项系统的实施标志着我国自主可控的数字版权保护技术标准首次在广播电视产业实现真正落地。同时，该技术研究的扩展性也为未来应对更高清晰度、更复杂场景下的版权管理挑战提供了研究基础。

本文作者：

李鸣，肖云，郭祯炜，刘典武，刘永刚，刘巍 未来电视有限公司

第一作者简介：

李鸣（1973—），男，中国网络视听节目服务协会互联网电视工作委员会理事长，未来电视有限公司CEO，曾任凤凰视频总经理、凤凰全媒体研究院执行院长、中央电视台社会与法频道《中国法治报道》栏目主编，并曾于2001年获“全国广播电视主持人金话筒奖”。2017年被推选为中国网络视听节目服务协会互联网电视工作委员会首届理事长。拥有20余年媒体从业经历，在互联网、在线视频、电视、广播行业均有丰富经验。

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超高清视音频版权保护技术研究背景分析

1.1 开展超高清视音频版权保护技术研究的政策需求

为保障我国数字版权保护体系的安全可管可控，根据国家战略部署要求，在“十三五”期间在数字版权保护等领域部署国产密码算法。当前，随着传统媒体与新媒体深度融合，以及 4K/8K/HDR 快速推进，智能终端快速迭代带来前所未有的机遇和挑战。本研究旨在探讨国产化 DRM 技术在超高清视频产业中的应用，通过建设满足超高清媒体内容生态要求的端到端国产密码版权保护系统，补齐内容工作短板，丰富商业模式，实现视听产品服务的高质量高水平发展。

1.2 开展超高清视音频版权保护技术研究的产业需求

随着超高清产业的迅猛发展，用户对视听品质要求日益提高，优质的视听体验成为运营方在市场竞争中的重要筹码。同时，版权方对于其知识产权的保护更为重视，如何防止内容非法传播和复制，成为推动超高清产业高质量发展的重要课题。未来电视作为国内领先的视听服务提供商，一直致力于国家标准的推广、研发和应用，在本技术研究初期开展充分调研，联合总局、总台等权威专业机构，针对超高清的版权 保护技术进行了相关的研究，并针对超高清视频的版权保护技术开展专项研究和应用实践，成功开发了超高清数字版权服务平台，结合终端硬件的超高清内容加密认证能力，实现了超高清内容的加密和播出，有效保护了优质内容的传播和运营，提升了用户体验。

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超高清视音频版权保护系统的技术特性分析

超高清数字版权保护系统以制播级质量为首要特性，所采用的4K/8K超高清相关产品在性能、画质、延时等方面均达到领先水平，能够提供高效率、高质量、低延时的制播级4K/8K超高清直点播解决方案。同时，通过采用稳定、成熟的先进技术和高质量的设备，结合完善的应急方案以及集群架构实现关键设备互为冗余，确保了系统的安全性和稳定性。

在开放性和拓展性方面，该系统遵循通用的国际或行业标准，具有标准开放的接口，可与周边系统进行快速对接。系统在设计上充分考虑经济性，尽量利用现有设备和网络设施，提高资金使用的效益。该系统在满足5G+4K/8K直、点播业务需求的前提下，采用先进的系统架构及技术，总体设计具有一定的超前性，对未来可预见的播出架构或技术具备提前适配能力，从而也保证系统在业界的领先地位。

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超高清视音频版权保护系统的技术应用探索

3.1 超高清视音频版权保护系统顶层设计

围绕 4K/8K 超高清视音频在视听新媒体直、点播场景中数字版权管理的核心需求，依据ChinaDRM 相关标准，研究并搭建一套高效、安全的数字版权管理系统。该系统由视频编转码模块、加密模块、密钥管理和密钥网关模块以及内容授权模块等部分组成。

1. 视频编转码模块设计

视频编转码模块作为前端处理部分，负责将原始视频文件按照指定参数要求进行编码。编码器按照要求参数输出规定封装的视频文件，编码方式支持国标AVS3 及其他主流编码方式。转码集群控制器接收到文件处理任务后，并按照模板参数配置要求进行转封装处理。

2. 加密模块设计

加密模块式保障内容安全的关键环节。该部分接收到来自前端编码器输出的清流介质并进行加密处理，且加密支持内容保护安全级别的设置，以满足不同内容的安全需求。加密模块通过对接密钥管理模块请求内容加密密钥，并利用返回的内容加密密钥对内容进行加密。加密设备支持采用硬件密钥模块进行密码运算，可支持SM2、SM3、SM4 等加密算法，确保了加密过程的高效与安全。

3. 密钥管理和密钥网关模块设计

密钥管理模块接收并处理内容加密密钥的申请，支持安全存储、管理内容加密密钥。同时，支持同步内容加密密钥到密钥网关，确保密钥的及时分发与更新。密钥网关作为密钥分发和管理的中枢，接收并处理密钥管理的内容加密密钥同步请求 ；支持安全存储管理内容加密密钥 ；支持接收处理内容授权的内容加密密钥查询请求 ；支持采用硬件密钥模块进行密码运算，确保密钥管理的安全性和可靠性。

4. 内容授权模块设计

内容授权模块是系统与终端播放器之间的桥梁。终端播放器在播放视频流前需要访问EPG 服务获取节目列表，并解析当前加密流的内容标识，获取到内容标识（ContentID）后，需要向授权服务器请求获取内容许可证。内容授权服务器在验证鉴权信息正确性后再向密钥网关获取内容密钥，授权服务器向密钥网关服务器认证终端证书并将内容标识对应的keyID 和 Key 下发给授权服务器，授权服务器将密钥信息组织为许可证（License）返回给终端播放器。通过各模块的协同作用，该系统不仅能够有效保护4K/8K 超高清视音频内容的版权安全，还能够为视听新媒体直、点播场景提供高效、便捷的内容授权服务。

3.2 超高清视音频版权保护系统的技术成果实现

该套系统主要特点是采用内容加密和授权观看的方式，有效应对盗版问题，并支持付费内容授权管理。在技术实现层面上，该系统涵盖了内容加解密、许可证生成和控制、内容授权等基本功能。系统设计严格遵循ChinaDRM 相关标准，采用模块化架构，确保各模块负载能力及整体负载能力可平滑扩展，增加新功能模块不对现有模块运营造成影响。整体技术实现流程如图 1 所示。

图1 超高清视音频版权保护技术实现流程图

超高清视音频版权保护系统，通过对数字内容统一管理，运用国密算法（也可选择国际算法）进行视频内容加密，是保护数字媒体内容免受未经授权的网络终端非法盗用的创新型技术方案。相较于传统技术，该方案能够覆盖各种网络类型和格式的数字媒体文件，实现业务统一管理。针对视频点播内容，采用ChinaDRM 标准的加密形式予以保护，并通过节目许可的形式对终端授权，确保内容合法使用。

在具体的技术实现路径中，媒资管理平台通过调度编转码设备的加密库对信源内容进行加密，加密内容经源站服务器推送至平台侧的CDN 服务器，为符合 ChinaDRM 标准的智能终端提供播放视频流。加密库或加密机在加密前通过密钥管理设备获取内容密钥（CEK），并通过密钥管理服务器分发到央视网侧和平台侧的网关系统。点播加密机或加密库与媒资管理平台完成对接，实现点播内容加密的调度集成。

由于终端方案需要智慧屏电视机现有的终端硬件TEE方案，因此内容加密、许可证获取均需要遵循新标准ChinaDRM2.0规范进行集成。终端 SDK 包支持检测终端安全环境级别，根据终端硬件支持情况选择硬解密或软解密方式。在硬解密过程中，播放器 APK 调用操作系统提供的 MediaPlayer API 启动节目播放，通过一系列组件调用和许可证判断，实现节目的安全播放。而在软解密过程中，播放器应用调用 DRM 客户端的播放器接口播放 DRM 节目，完成音视频数据的获取、解密和播放。

总之，超高清视音频版权保护系统的技术实现路径以ChinaDRM 标准为基础，通过模块化设计、内容加密和授权管理等手段，为数字内容提供了全方位的保护。

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超高清视音频版权保护系统的技术研究创新性分析

4.1 场景创新情况

本项研究聚焦于互联网电视大屏端的数字版权保护场景应用，旨在应对当前互联网音视频领域日益严重的版权问题。随着超高清视音频内容的迅猛发展，不法分子通过终端或传输链路进行抓包，窃取视频码流的播放地址，对版权方和用户造成极大的损失与不便。通过在播出方源头进行内容加密以及配合终端解码设备，可以有效避免在传输过程中出现的盗链、盗播现象。

本技术研究以 ChinaDRM、AVS 国标体系建设为核心，通过内容授权模块进行内容标识（ContentID）的认证，确保只有经过授权的终端才能解密播放，这一创新思路有效保护了版权方利益，也为付费用户带来清晰、流畅的观看体验。

4.2 技术创新情况

在技术手段创新层面，一是基于国标ChinaDRM 建设，实现多种算法轮替机制。二是实现 AVS 编码适配输出，可达成高清视频全流程加密。在编码输出方面，不仅兼容国际、国内标准，还进行了AVS 国产标准的适配开发，实现 AVS、ChinaDRM 全流程国产化。

4.3 业态创新情况

本研究形成的数字版权管理系统作为国内OTT 首家自主研发并使用 ChinaDRM 加密标准进行加密的系统，具有里程碑式的意义。较传统的防盗播、防盗链而言，该系统新颖地提出从源头加密，即使内容被盗链，由于缺少解密密钥也无法正常播放，极大地降低了被盗播的可能性。本项技术研究的编码算法首次采用AVS 国产标准（包括 AVS2、AVS3），进一步推动了超高清产业发展的国产化进程。

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结束语

该系统围绕超高清视音频版权保护技术领域传播的数字版权管理需求，成功搭建了一套完整的超高清视音频互联网传播版权保护系统。不仅解决了视音频内容在大屏端的版权保护问题，更在终端解密模块防破解技术等方面取得了显著成果。通过该项技术的实施应用，落地央视专区，为春晚、冬奥等重大活动报道提供技术支撑，充分验证平台完善的安全播出技术能力，并得到了总台的认可和支持，有效提升数字版权管理的技术水平，也为超高清产业的健康发展提供有力支持，为用户带来更高质量的视听服务体验。

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参考文献

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[2] GY/T 299.1-2016 高效音视频编码第 1 部分: 视频[S].

[3] GY/T 334—2020 视音频内容分发数字版权管理 互联网电视数字版权管理系统集成[S].

[4] GY/T 246—2020 视音频内容分发数字版权管理 IPTV 数字版权管理系统集成[S].

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