CN101477669A - 网络音像制品零售电子商务的p2p下载体验与应用实现方法 - Google Patents

Abstract

网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：(1)采用客户机服务器(C/S)的模式在网络或网络边缘设置音像制品数字内容零售网点节点服务器，利用CDN将音像制品数字内容零售的服务点在网络上进行分布，同时将节点CDN服务器以P2P的方式组织，实现节点CDN服务器之间的内容交换；(2)零售网点的CDN节点服务器，通过P2P方式上联多个CDN节点服务器提供的中心资源平台，形成网络音像制品数字内容批发P2P网络；用户终端通过PC+订制USB外设并以P2P方式互联，形成网络音像制品数字内容传播P2P网络；以上三个P2P网按应用功能分层实现，交叉自治组网；(3)用户终端通过网络以P2P方式请求/获得服务。

Description

网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法

技术领域

本发明涉及音像数字内容的电子商务，尤其涉及网络P2P下载应用领域，目的在于公开一种网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法。

背景技术

音像制品零售业作为文化产业的重要组成部分，担负着传播大众文化的重要使命。科技的发展、经济的全球化，客观上起到了推动文化交流、促进文化传播的作用，加快了我国文化出版业的发展，但同时也对音像制品零售业带来了巨大的压力。音像制品零售业整体面临许多新的情况和问题：首先是行业管理松散、法制不完善和市场不规范，导致盗版猖獗，正版音像制品零售业举步维艰；其次是新媒体的出现，使音像制品数字化内容通过网络传播已呈快速增长趋势，同样由于盗版音像强势进入，而正版音像制品的网络零售基础准备严重不足，其生存和发展空间受到严重挤压。根据调查：我国目前音像制品零售的正版率不足市场份额的5-10％，正版音像制品零售业在盗版音像走私、刻录、免费网络下载等重重围困之下已濒临崩溃的边缘。

2006年12月1日，文化部开始施行最新修订的《音像制品批发、零售、出租管理办法》(文化部令第40号)。与2002年版的政策相比，新办法降低了音像连锁经营准入门槛，降低了对注册资本的要求，文化部新闻发言人表示，导致这一变化的最直接原因，就是“近年来随着网络技术的日益普及，音像制品的在线销售快速大幅增长；电影、电视剧尤其是音乐等基于国际互联网的数字化发行及网络下载日益成为许多传统音像制品消费者的新选择，音像制品的传统发行销售网络受到巨大冲击。”

面向家庭电视机和音响终端的音像产品概念，一直采用以“播放设备+电子音像制品”的经营模式，而互联网的兴起和发展，新的“PC终端+内容下载”运营模式开始流行，并开始影响和冲击传统音像制品产业链。

音像制品零售模式的发展演进示意图见图1

目前通过网络正版音像数字内容所占网络音像传播内容的比例微乎其微，但随着大量正版音像制品数字化内容的涌现，音像制品零售渠道提供的模式也将发生根本性的变化，用户和零售商可以在网上实现资金流、商流和数字内容传输的同步交易。技术的发展使音像数字内容可以为用户带来更多的多媒体体验。一种理想的状况是：正版音像制品实现所有内容的全数字化和传播、交易的全数字化，零售商可根据用户内容使用类型的不同考虑使用不同的存储介质或播放终端，定制音像数字内容的播控方式，由此音像制品零售业将进入一个全方位的、个性化的网络时代。

音像制品数字内容的网络零售可以由三部分组成：音像制品数字内容的管理和体验、内容版权保护、内容下载和交易，这实际上是涵盖了跨媒体传播、内容加密和电子商务等领域。

归纳起来，重整和发展音像制品零售业需要解决的问题主要有四个方面：

1.音像制品内容数字化后的网络正版零售渠道和传播方法建设

2.正版音像制品数字内容通过网络实现零售传播的版权保护

3.正版音像制品网络数字内容的体验和交易运作模式的全新设计

4.网络零售提供免费正版音像制品数字内容应对网络盗版音像资源流行的方法

网络打破了物理空间的隔阻，极大地改变了数字内容的传播方法和速度。网络在改变音像制品零售体系的同时，也在悄然和快速的改变着人们的获得音像制品的方式，又进而影响和改变着音像内容的消费文化。消费文化的改变又反过来影响着网络信息技术应用的改变和发展。这种网络与文化的互动越来越明显。在此影响下，文化消费呈现出强烈的个性化、自组织和参与、表现、平等、开放的诉求倾向。与新文化相呼应，网络开始进入“用户应用主导信息传播”的时代，以门户网站为主的数字内容集中发布在线零售方式已不能满足用户对音像制品快速获取和体验更新的消费文化需求，一种代表新技术，映射着新文化的CDN+P2P模式正在打破目前网络流行的音像制品数字内容的网络零售C/S主从模式，从技术角度来说，它是对互联网应用技术的创新，也是互联网本质的回归。从文化角度讲，它体现了上述自组织、平等、参与的新文化动向。

P2P和CDN(内容分发网络)是当前通过互联网实现内容传播的两种主流技术。CDN的核心是将音像制品网络销售的数字内容推送到网络边缘，使得用户可以在最近的地方获取服务，这一方面保证了QoS(缩短了网络距离)和服务可用性(服务能力分布化)，另一方面也缓解了网络传输的带宽压力。由于CDN对大规模内容服务，特别是流媒体服务性能有很明显的提升，近年来得到迅速的发展，CDN正在成为IP网络上的统一的内容承载平台，对各种内容应用起到全面的支撑作用。

而P2P则采用一种完全不同的内容传递方式。P2P的核心是利用用户资源，通过对等方式进行文件传输，这完全不同于传统的客户服务器计算模型。P2P通过“去中心化”的设计和多点传输机制，实现了不依赖中心服务器而快速的交换文件。

目前，CDN和P2P被用于数字内容流媒体网络传播的不同领域，CDN主要用于可靠的Web和流媒体内容分发，而P2P则主要用于内容交换。两种技术各有优缺点。CDN与P2P的对照表如下：

 

	CDN	P2P
			可扩展性	扩展成本较高	低成本扩展
内容版权	可监控	不可.监督
			用户管理的有效性	可实现	无法实现
QoS服务	可保障服务	无法保障
			流量有序性	流量区域控制	无序

如何实现快速的、有服务质量保证且可控的数字内容传播成为音像制品数字内容网络零售的核心问题。特别是随着网络融合的趋势，不同的网络终端将通过不同的应用方式来获取内容和服务，构建基于网络的、应用无关的P2P体验与下载实现系统平台具有重要的意义。

通用的网络承载平台并非简单的CDN和P2P叠加就可以实现，必须结合P2P的扩展能力和CDN的可靠性、可管理性，从融合方式来看，CDN和P2P融合有两种形式，可以简单的归纳为P2PoverCDN和CDNoverP2P。P2PoverCDN：将CDNCache设备以P2P的方式组织，利用P2P的目录服务和多点传输能力，实现CDNCache设备之间的内容交换，提升CDN的内容分发能力。CDNoverP2P：将CDN的管理机制和服务能力引入P2P网络，形成以CDN为可靠的内容核心，以P2P为服务边缘的架构，这种架构下，用户需要通过P2P的客户端来获取服务。CDN和P2P叠加网络拓朴图见图2。

构建基于可管理CDN的P2P数字内容承载平台，音像制品的网络零售服务模式将由目前的“内容位于网络中心”模式转变为“内容位于网络边缘”模式，改变音像制品网络销售现在依赖出版社网站为中心的状态，重返“非中心化”，将网络音像制品销售渠道和传播控制权力交还给零售网点。

目前通过网络无组织传播的数字音像内容基本上没有版权，用户在非法使用音像制品的信息版权资源，这严重影响了的网络正版音像数字内容传播的合法权利和零售的渠道积极性，进一步发展将产生严重的法律问题。比较成熟的方法的是采用超级分发机制实现在严格保证版权的条件下，利用数字加密方式提供的版权保护的灵活性，以支持正版音像制品数字内容网络零售商业模型中用户共享及传播应用的需求。

采用超级分发机制，转发的内容必须是采用分别发送方式获得的加密内容，传递的媒体对象必须是加密的DRM内容格式(DCF)。在这种机制下，媒体对象允许通过多种方式从一个终端传递到另一个终端，并在其中通过元数据参数指明零售网点应用服务的授权信息。接收到DRM传播内容的新用户如果想要使用内容，必须通过通信链接与零售网点联系，并选择其所需的版权权限。根据所选择的版权权限，零售网点授权生成新的版权对象，仍然采用安全的PUSH消息重新发送到新的用户，同时生成版权音像制品数字内容电子商务交易记录。

P2P技术在音像制品数字内容的网络零售方面有着广阔的应用前景，包括：音像制品数字内容交换、音像制品分布式搜索、零售网点协同工作和数字内容电子商务、用户终端的P2P传播应用等。构建横跨音像制品网络零售网点和用户终端的平台系统，可以“可控的P2P数字内容发布系统”来整合广泛的正版音像制品内容提供，并以“P2P下载体验应用和在线交易电子商务”作为盈利模式。网络音像制品零售的P2P体验与下载实现模型见图3

音像制品数字内容的网络零售是典型的网络信息服务与电子商务，与传统音像制品零售的业务机理截然不同，相应的经营策略应遵循网络传播的业务规律，而商业模型中用户终端的综合应用是关键，用户的现有信息终端主要包括三类：

●网络终端；PC、电话机

●播放终端：DVD、VCD、CD机

●媒体终端：电视机、音响

音像制品数字内容的网络零售首先是对用户终端的争夺，这是根本也是基础。零售网点可以采取正版音像资源电子商务模式实现网络部署，开发和提供依托用户现有终端资源的媒体播放控制软硬件系统，借助于USB存储外设，综合提供一体化的开展P2P下载体验和数字内容零售业务服务，并提供不同等级的版权保护。

CN200610118807.0发明了一种提高P2P网络中特定终端特别是计算资源较少的P2P终端(如嵌入式终端)文件下载效率的方法及系统。在该方法中，由于提供了能与嵌入终端交换种子文件的任务调度服务器、能加速完整文件生成的下载加速服务器或模块、协议转换功能的协议解析服务器模块、以及辅助特定终端的“影子”Tracker服务器或模块等，有效克服了现有P2P网络运行中断种、种子协议不兼容、Tracker服务器停止运行等降低下载效率的因素，同时在更大范围的网络统计基础上提高和调控特定终端的下载效率，使得计算资源精简的嵌入式终端能够长期有效运行。

CN200710118310.3公告了一种基于结构化P2P应用服务平台及其实现方法，自动组网模块包括DHT组网、RON组网和API功能三个部分，DHT组网是把网络中的节点按照结构化P2P的方式组织起来，为API功能实现提供节点间的邻居关系；RON组网按照节点所在的自治域等地理信息组织节点，为分布式网络测量模块和路由优化模块提供节点邻居关系；API功能实现具体完成API接口向上层应用提供的各种功能；分布式网络测量模块，获取自动组网模块中RON组网中每个节点和其RON邻居节点间路径状态的信息；路由优化模块对经过RON邻居间的数据提供优化路径；分布式网络管理模块分别对自动组网、分布式网络测量和路由优化模块进行基本信息的配置，并获得这些模块运行过程中的各种状态；API接口完成上层应用和自动组网模块的交互。本发明结构简单、易于实现、效率高，且扩展性强的优点。

CN200710120462.7公告了一种建立基于同一系统并具有即时通讯、p2p下载、视频订阅功能的资源共享平台的方法，所述方法包括步骤：(a)确定一个统一的底层通讯协议平台，(b)在所述底层通讯协议平台上指定一个利用互联网通讯协议，为用户提供用户登陆、聊天、通讯录的即时通讯单元；一个采用p2p基本协议，包括bt\emule，同时兼容一些p2p变种协议，实现文件下载存储的P2p下载单元；一个用户可以根据网络联接自己或者根据推荐列表自己进行视频订阅，订阅后的频道会自动进行内容更新的视频订阅单元；并且，(c)基于以上所述三个单元建立了一个互相通讯的同一平台，用户在通过视频订阅单元订阅内容后可以自动采用p2p单元进行下载，同时也可以将内容通过即时通讯单元的通讯录进行推荐、评论、评分。

以上专利申请涉及P2P技术的应用与改进，也涉及文件下载存储的P2p方法，但未涉及可用于商业零售模型的可控P2P组网技术，特别是以上技术未涉及利用P2P实现数字内容下载存储与播放的电子交易和版权保护方法。

本发明的设计思路来源于网络P2P内容存取技术。可用于音像制品数字内容网络零售的渠道和网点规划、建设、运营，并使之互连互通，形成相当容量规模的音像制品数字内容的交换、分发，传播模型，实现高效率的用户终端检索查询、下载体验和在线交易。

本发明从用户终端体验和音像制品数字内容零售的角度出发，为网络音像制品电子商务应用系统的建立提供了入门的方向指导，它对于用户终端播放应用的支持，不只是体现在USB存储和媒体转换方式的提供，更以一个强大完整的DRM保护体系，人性化的基于电话号码的身份识别认证和在线交易支付技术，帮助支撑起一个完整的网络音像制品零售电子商务服务体系构架。以P2P技术为支撑、网络服务为骨架、通信存储为媒介，展示了音像零售发展的新方向。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于P2P的音像制品数字内容零售电子商务应用模型的设计，包括基于P2P的内容下载体验和在线交易实现方法；基于P2P的音像制品数字内容零售系统采用CDN+P2P结构，可以进行音像制品数字内容的快速、可控传播服务。本发明的目的还在于：提供基于PSTN号码验证和数字内容DRM保护的电子商务支付应用系统；本发明的目的还在于：采用数字媒体播控技术实现基于USB的音像制品数字内容存储和呈现方案，本发明通过采用P2P技术，利用整合后的网络终端资源实现内容体验、电子交易和安全支付的可靠方法，为网络音像制品数字内容的零售和终端应用提供了安全和完整的解决方案。

本发明的目的是这样实现的：网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：系统采用CDN+P2P结构，实现音像制品数字内容的快速、可控网络发行、零售和传播。终端采用网络下载和离线播放技术实现基于USB音像制品数字内容的存储和呈现，结合P2P技术，利用注册号码呼叫识别验证和DRM技术实现音像制品数字内容在传播和交易中的应用控制。

(1)采用客户机服务器(C/S)的模式在网络或网络边缘设置音像制品数字内容零售网点节点服务器，利用CDN将音像制品数字内容零售的服务点在网络上进行分布，同时将节点CDN服务器以P2P的方式组织，利用P2P提供的目录服务和多点传输方法，将节点CDN服务器之间的内容交换；，提升CDN的内容分发能力。

将CDN的管理机制和服务能力引入P2P网络，形成以零售网点CDN为内容核心，以P2P为零售服务边缘的架构，这种P2P架构下，用户终端可以通过P2P的客户端来获取零售网点的CDN服务。

(2)零售网点的CDN节点服务器，通过P2P方式上联多个CDN节点服务器提供的中心资源平台，形成网络音像制品数字内容批发P2P网络；通过P2P方式下联多个注册用户终端形成网络音像制品数字内容零售P2P网络；用户终端通过PC+订制USB外设并以P2P方式互联，形成网络音像制品数字内容传播P2P网络；以上三个P2P网按应用功能分层实现，交叉自治组网；音像制品数字内容在CDN向注册用户终端(PC+订制USB外设)进行P2P的内容分发前，在内容DRM保护数据中加入用户使用限制条件：依据注册号码限制内容复制和体验应用的次数作为服务识别信息；

(3)用户终端通过网络以P2P方式请求/获得服务

用户终端订制USB外设内置音像制品数字内容零售网点URL信息，通过与网络连接的PC启动P2P链接URL，获得CDN零售服务界面信息：内容下载体验和注册、内容下载购买和交易；用户终端使用订制USB外设通过PC以P2P方式传播已下载体验或购买的音像制品数字内容；

或用户终端选择内容下载体验和注册：用户注册PSTN电话号码，完成内容选择后，订制USB外设通过PC以P2P方式连接零售网点下载CDN分发的音像制品数字内容；通过在网络中设置P2P功能，借助于PSTN号码的呼叫机制访问零售网点CDN节点电子商务平台主机，用户终端利用嵌入订制USB外设中的DRM控件，通过终端系统主机回呼鉴定用户电话号码实际信息的真实有效性，控制下载数字内容的播放限制条件；

或用户终端选择内容下载购买和交易；完成注册后或下载DRM保护内容体验超过使用限制后，应选择购买和交易，PC或USB专用媒体播放装置分别通过互联网或PSTN零售网点由的在线交易引导完成线上支付、或通过线下音像零售商店完成支付(充值)、刷新订制USB外设已下载的数字内容DRM信息(依据注册号码限制内容复制)、实现音像制品数字内容零售电子商务；

USB外设所下载的音像制品数字内容带有DRM(依据注册号码限制内容复制和体验应用的次数)保护，通过用户终端(PC或USB专用媒体播放装置连接电视机、音响)，经节点回呼确认获得有限的DRM保护内容播放体验；

用户终端订制USB外设通过PC以P2P方式连接下载零售网点CDN分发的音像制品数字内容；下载的音像制品数字内容带有DRM(依据注册号码限制内容复制和体验应用的次数)保护，用户终端通过安装从零售网点CDN平台下载的音像数字内容专用播控插件的PC或多功能媒体话机终端连接电视机、音响，经回呼确认获得有限的内容播放体验。

音像制品数字内容在CDN向注册用户终端(PC+订制USB外设)进行P2P的内容分发前，在内容保护DRM数据中加入用户使用限制条件：依据注册号码的支付信息、限制内容复制和体验应用的次数作为服务识别信息。

用户终端通过PC或USB专用媒体播放装置连接电视机、音响获得订制USB外设的内容播放时，PC以WEBCALL呼叫、USB专用媒体播放装置以PSTN呼叫方式，自动发送注册号码信息至零售网点CDN资源与管理平台，平台通过包含回拨URL(Uniform Resource Location，统一资源定位符)信息至用户终端注册的PSTN号码确认用户的真实性。

节点CDN服务器确认后，节点CDN服务器零售网点通过确认该注册号码的有效帐户信息，授权CDN向订制USB外设存储内容所带的DRM发送许可指令信息，DRM依据限制条件控制内容播放。

节点CDN服务器零售网点CDN的电子商务平台注册用户数据库中的注册号码对应用户帐户DRM限制条件，依据用户申请服务(体验或购买、支付)的情况确定。

系统的用户终端通过注册号码回呼调用确认服务的终端对象，允许服务对象维护调用之间的状态。用户终端对象可传递除了字符串型以外的其他相关数据的参考值。

用户终端通过安装音像数字内容专用播控插件的PC或多功能媒体话机终端连接电视机、音响获得订制USB外设的内容播放时，PC以WebCall呼叫、多功能媒体话机终端以PSTN呼叫方式，自动发送注册号码至中心资源与管理平台，平台通过包含回拨URL(Uniform Resource Location，统一资源定位符)信息至用户注册的PSTN号码确认授权用户的真实性。

根据基于P2P的音像制品数字内容零售以供应链为核心的跨组织电子商务应用模式，系统将提供以下服务：

●用户终端重组服务：传统的音像制品数字内容存储介质为光盘，在PC或通过DVD、VCD、CD等设备在电视机、音响上播放，而音像制品数字内容存储介质为USB外设，在PC或USB专用媒体播放装置通过在电视机、音响上播放。网络音像制品零售利用P2P技术提供数字内容下载、利用USB嵌入技术实现内容存储和离线播放。

●组织系统集成服务：：基于P2P的音像制品数字内容零售，其可持续运营和发展依赖良好的整合服务平台，以快速适应业务的变化，集成已有的应用。系统框架和通讯流程自动化，将音像制品数字内容供应链的各种应用服务、商务流程和批发零售网点有机联系在一起，可以协同工作。

●支持系统应用服务：提供网络零售应用运行的环境，如支持音像制品数字内容下载和在线交易等关键应用的事物处理、消息代理、Web Service、集群计算等

●商业电子交易服务：提供了个性化管理、自动交易管道、产品目录管理、广告管理及商业智能分析。

●平台信息安全服务：提供网络音像制品目录服务、电话号码单一认证服务及数字内容DRM保护、安全支付等支撑保障条件。

本发明的有益效果：

随着信息技术的发展，传统音像制品正不断向数字化内容方向发展，网络出版发行零售的渠道越来越引人关注。网络音像制品零售的P2P体验与下载实现方法，具备传统音像零售渠道所不具备的特点和优势，将迅速被市场认可和接受。

从销售环节看，我国网络音像制品零售业刚刚起步，虽然已经有出版社或音像店建立了网站，但大多停留在发布音像出版信息，进行网络宣传或邮购等方面。音像制品数字内容采用网络零售，客户可直接从网上下载或通过网络订购数字内容，将形成有效地扩大正版音像制品市场竞争力的新型批发零售模式。

从其商业前景看，由于网络数字内容零售手段先进，通过网络购买所需的费用仅相当于购买同等传统介质制品的30％—70％，使销售成本大大降低。同时可以通过数字内容下载体验等方式吸引了大量客户，并采取技术手段保护版权，有效打击网络盗版。更进一步，网络音像制品零售如引入媒体广告的捆绑发布方式，将有助于解决与目前网络免费音像资源的无序竞争问题，网络音像制品零售也有可能以此转型进入文化传播的新市场。

从技术发展角度看，支撑技术越来越先进并趋于多样化。传统以广盘介质为主的音像制品消耗了大量资源，也造成了严重的环境污染。数字内容、P2P传输、在线交易、媒体播放、移动存储等新技术的采用，将全面改进和完善音像制品网络营销渠道的产业链，也为网络网络音像制品数字内容的批发零售和客户应用体验创造了更好的客观条件。

其实，广义上的音像制品数字内容的电子商务应该是通过包括互联网、移动电话和交互式电话在内的所有电子信息渠道进行的批发零售，从这个意义上讲，本发明提出的“网络音像制品零售的P2P下载体验与电子商务实现方法”，其应用前景是相当广阔而诱人的。

随着我国音像行业终端零售环节的逐渐完善，未来音像市场的产品流通环节必将转型为制作方直接面向终端零售商提供数字音像制品的“前端对终端”发行。传统的终端连锁零售、合法化的在线下载收费服务以及通过物流人力网络配送音像制品的线下电子商务将构成音像零售市场的销售通道，三种通道之间的互补性与兼容性使得音像零售网点可以根据自身的经营特长寻求真正适应市场的角色定位和发展方向。而本发明“网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法”也可能成为传统音像零售网点转型和发展的参考技术和商业模型。

附图说明

图1音像制品零售模式的发展演进示意图

图2为本发明CDN和P2P叠加网络拓朴图

图3为本发明网络音像制品零售的P2P体验与下载实现模型

图4为本发明系统架构与组网方案示意图

图5为本发明平台系统功能结构图

图6为P2P系统中DRM原理图

图7为本发明音像数字内容专用播控插件的软件结构图

图8为本发明订制USB系统架构模型图

图9为本发明多功能媒体话机终端应用与连接示意图

图10为本发明网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用部署流程图

具体实施方式

一.系统与方法的设计

网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：采用数字内容通过网络P2P下载后再离线播放的应用方式，从严格意义上来讲属于媒体文件共享下载，实现的系统包括：音像制品数字内容发行中心资源平台、音像制品数字内容零售网点CDN平台和用户终端平台。系统平台依据其功能定位借助于互联网实现P2P自治组网。

设计网络音像制品零售的P2P组网方案，可以充分利用P2P技术的去中心化、可扩展性、健壮性，并融合CDN的负载均衡等特点，由音像出版社建立多个音像制品数字内容发行中心资源平台，在目标市场潜在用户数较多的区域由零售网点建立若干个音像制品数字内容CDN平台，而用户终端平台可以最大限度地利用网络宽带接入资源实现音像制品数字内容的P2P下载。

●音像制品数字内容发行中心资源平台(含批发电子商务平台)，存储音像出版社计划的提供音像制品数字内容为其P2P发行自治域内的若干个音像制品数字内容零售网点CDN平台分发音像制品数字内容，形成上层网络系统的中心电子商务批发机制。

●音像制品数字内容零售网点CDN平台(含零售电子商务平台)，存储多个音像出版社通过P2P分发提供的音像制品数字内容，为其P2P零售自治域内的用户终端平台(PC)有条件分发音像制品数字内容，形成中层网络系统的零售电子商务机制。

●用户终端系统包含：PC(+订制的USB外设)或USB专用媒体播放装置(+电视机、音响)，订制的USB外设借助于PC，存储由P2P零售自治域内音像制品数字内容零售网点CDN平台分发提供的音像制品数字内容，然后，通过PC或USB专用媒体播放装置(+电视机、音响)实现内容有条件播放。同时，用户终端平台的PC(+订制的USB外设)为其P2P传播自治域内的其它用户终端平台(PC+订制的USB外设)有条件分发已下载音像制品数字内容，形成下层网络系统的终端内容传播机制，同样，其它用户终端系统的订制的USB外设通过PC或USB专用媒体播放装置(+电视机、音响)实现内容有条件播放。

在音像制品数字内容以P2P自治组网实现中心批发、网点零售、终端传播机制的过程中，设置三个实现的前提条件：

●P2P自治组网基于对象的内容寻址技术提高资源搜索效率，并支持模糊及组合查找

——音像制品数字内容零售网点和音像出版社可互选作为业务批发对象，通过目录资源搜索形成多个音像制品数字内容P2P批发自治网络，实现“音像制品数字内容”的“供货”渠道

——音像制品数字内容零售网点选择目标市场潜在用户终端，通过终端注册形成音像制品数字内容P2P零售自治网络，实现“音像制品数字内容”的“销售”渠道

——注册用户终端选择临近的其它用户终端，通过相似内容资源搜索形成音像制品数字内容P2P零售自治网络，实现“音像制品数字内容”的“传播”渠道

●内容有条件播放采用号码呼叫识别和DRM保护技术，并支持电子商务的配合实现

——音像出版社通过P2P分发提供的音像制品数字内容加入DRM，对音像制品数字内容零售网点CDN平台采用P2P分发过程实现防复制和内容使用记录控制

——音像制品数字内容零售网点CDN平台向用户终端采用P2P有条件分发音像制品数字内容加入DRM(含用户注册PSTN号码信息)，对注册用户终端使用该数字内容的离线播放过程实现注册号码验证和防复制、内容使用记录控制，并辅助实现基于PSTN号码的在线支付或线下支付

——注册用户终端选择临近的其它用户终端有条件分发已下载音像制品数字内容时，保留加入的DRM和用户注册PSTN号码信息，对未注册用户终端使用该数字内容的离线播放过程实现注册号码验证控制

●集加密存储、安全认证等功能于一体的基于SOPC的USB应用系统技术，支持数字内容播控的实现

——用户终端订制USB外设存储，带有URL自动搜寻和P2P自启动功能，可通过连接互联网络的PC，自动与音像制品数字内容零售网点CDN平台实现URL链接，并通过目录选择，启动P2P内容下载并存储

——订制USB外设存储所下载的内容，可以通过连接互联网络的PC实现有条件播放，播放的条件是：PC安装从零售网点CDN平台下载的音像数字内容专用播控插件，以WEBCALL自动发送呼叫号码至音像制品数字内容零售网点CDN平台，平台收号后根据注册信息ACD自动回呼用户注册识别(PSTN)号码，用户确认，启动PC的DRM条件播放。

——订制USB外设存储所下载的内容，可以通过连接PSTN网络的USB专用媒体播放装置(外接电视机或音响)实现有条件播放，播放的条件是：USB专用媒体播放装置以POTS自动发送呼叫号码至音像制品数字内容零售网点CDN平台，平台收号后根据注册信息ACD自动回呼用户注册识别(PSTN)号码，用户确认，启动电视机或音响的DRM条件播放。

音像制品数字内容零售网点通过部署CDN以P2P方式实现“产品”采购和销售，进一步在业务质量保证、版权保护等方面发挥作用，为用户提供具有高价值的音像制品数字内容，并通过注册号码：以线上网络支付或门店线下充值的方式实现零售电子商务，实现按内容使用的收费盈利。终端以P2P方式实现“产品”的高效率传播，形成可控的商业零售推广应用市场。

系统架构与组网方案示意图如图4所示。

二.系统与方法的实现

1.系统平台实现

P2P技术有3种典型体系架构。集中目录式结构可管理性强、效率高，但网络的稳定性受制于集中的服务器；纯P2P网络结构扩展性和容错性较好，但是效率差、带宽消耗大，会造成网络拥塞，容易受到垃圾信息甚至是病毒的恶意攻击；混合式网络结构，综合了纯P2P去中心化和集中式P2P快速查找的优势。

在本发明提出的网络音像制品数字内容零售P2P+CDN分层组网解决方案中，资源定位策略采用改良的混合式网络结构。在定位算法上结合用户信息(类型、接入特征、用户的区域等)给出终端最优的路由信息。在音像制品数字内容下载业务上为增强用户体验，在启动或者选择下载目录时优先选择静态节点、准静态节点或者优质节点获取信息，提升响应时间(在秒级，一般P2P流媒体大约在分钟级)，使得用户体验得到了极大的提升。

P2P技术可以用于开发和实现多层次、分布式的网络音像制品数字内容零售电子商务应用系统。基于P2P的网络音像制品数字内容体验与下载应用系统采用P2P+CDN分层结构，层与层之间相对独立，每个层面提供特定应用。在分层结构中，任何一层只要其提供的接口不变，实现发生变化对其他层面没有影响。分层后不仅使各层交互功能变得简单且易实现，而且与模型的中心—边缘组织方法无关，具有更好的可维护性和可扩展性。

基于P2P的网络音像制品零售CDN节点系统架构分为四层：

●运营支撑层提供业务管理和业务支撑。包括：用户管理、交易管理、服务管理、认证授权、计费支付及结算、电子商务平台系统管理、统计分析、终端管理、DRM管理和各种接口管理(如PSTN认证接口、支付计费接口等)。

●业务应用层提供业务和应用服务。包括：内容批发处理、内容零售管理、分发应用管理、P2P下载、内容电子目录、在线交易引导等增值服务。

●业务控制层提供资源管理和调度功能。包括资源管理和调度中心、用户终端控制。资源管理和调度系统完成P2P基础设施中心调度的核心功能，并提供P2P网络运行所需的节点管理功能，即CDN节点的注册、登陆以及终端管理功能。用户终端(PC节点)包括用户节点(动态节点)和部署在局端的服务器节点(静态节点、内容源中心和边缘服务器等)，共同组成系统运行所需的P2P网络。

●业务承载层提供业务承载。包括内容分发网(CDN)、运营支撑层承载网、业务应用层承载网，主要实现具体与批发、零售业务相关的承载和控制。汇聚层包括从业务接入控制点设备至业务层边缘节点间的相关网络和设备，主要实现各业务从具体业务网到用户接入间的网络承载。接入层指从用户终端到业务接入控制点间的相关网络及设备，主要实现P2P业务的接入，如ADSL接入、LAN接入、WLAN接入和移动接入等。

平台系统功能结构图如图5所示

2.电子商务应用

要实现网络音像制品数字内容零售的P2P体验与下载，还需要考虑电子商务实现和配套的数字内容版权保护。数字版权管理(DRM)技术为音像数字内容的商业化运作提供了一套完整的实现手段。

通过DRM技术，可以方便地对音像制品的数字内容进行加密保护，使受保护的文件不会被用户非法使用、屏拷和复制。P2P流媒体系统中DRM实现的基本原理如图6所示。

●音像制品数字内容发行中心资源平台向CDN流媒体发布端传送媒体流；

●DRM版权许可服务器将DRM的许可信息传送给CDN流媒体发布端；

●CDN流媒体发布端收到步骤(1)、步骤(2)的信息后把媒体流进行DRM封装，并且混合随机的节点信息后生成统一资源定位(URL)信息发布到Web服务器CDN上；

●CDN电子商务服务器进行用户身份的PSTN号码注册和认证；

●登陆服务器返回Cookie和混淆后的URL给客户端；

●用户选择了相应目录的URL后，定向到CDN流媒体发布端，从而获取媒体流；

●用户收到混有DRM保密信息的URL之后，首先到DRM版权许可服务器进行认证；

●DRM版权许可服务器返回用户发送的DRM认证请求结果，如果通过了认证，则用户可以播放相应的媒体流。

这里需要指出，对于不同的媒体格式为保证播放的质量和传输的效率，在P2P分片时可能采用不同的分片策略，从而DRM加密的片段也会不同。另外，P2P流媒体系统还应保证目录内容不被非法入侵者破坏和盗用，对欺诈行为有检查和处理手段，保证管理系统的安全性和分发系统的安全性，并应具有基本的访病毒能力，具有安全报警能力等。

对于音像制品数字内容通过P2P技术进行批发、零售传输所采用的安全机制主要包括：URL加密，实现后台服务器隐藏，并实现防盗链技术；采用MD5加密算法传输Hash代码、无重复的用户唯一标识PSTN号码、多位一体认证信息等，采用不损伤USB硬盘，保护用户设备的安全性；要有效防止非法用户使用，由于用户除了能通过P2P访问CDN节点之外，还可以通过相邻的用户节点来使用下载的数字内容资源，为非法用户使用已下载的数字内容资源提供了便利，通过USB客户端注册软件借助用户唯一标识PSTN号码验证可以达到对非法用户操作控制的目的。

在实际的应用过程中，DRM分成两步进行保护。第一步，音像制品数字内容提供者(批发、零售)利用压缩工具对原始的音像制品数字内容进行打包、加密、添加文件头。一般来说，采用128位或者156位对称算法来完成加密，在完成加密的同时，还可添加其他安全信息。第二步，当一个用户使用信息时，DRM会自动检查有没有相应的注册许可，如果没有，系统会指示客户到特定的注册地址去注册，当启动电话号码识别时，节点服务器将校验客户的身份以及相应的权限，如果校验的结果该客户是合法用户，并且所使用的内容也是在其DRM规定权限内，服务器将读取该用户的USB硬件指纹，生成一个许可文件植入该用户的USB上。电子商务应用的安全电子交易(SET，SecureElectronicTransaction)是一个通过开放网络(包括PSTN)进行安全资金支付的方案，号码呼叫验证为客户服务帐号(用户可信赖身份识别ID号码)进行安全电子交易的应用提供了可实现的安全措施。

鉴于PSTN终端电话号码的唯一性，电子商务系统预先将客户PSTN电话号码和客户支付帐号捆绑，生成系统客户服务帐号，其关联文件包括：电子商务应用业务描述、信息管理和对象格式、呼叫通信协议。

电子商务实现过程：系统平台的一种响应是从网络上由PC终端发起的WebCall呼叫请求，另一种是通过客户电话终端以PSTN呼叫形式与进行的PSTN电话号码验证信息交换。零售管理系统通过对从客户电话终端返回的PSTN号码有效验证信息与客户服务帐号(用户可信赖身份识别ID号码)进行比对，通过后建立基于PSTN的电话信息安全传输路由，并以简单操作完成客户服务帐号的引导支付等电子商务安全交易操作。

3.用户终端实现

用户终端系统实现的目标是：在网络环境下，采用P2P(Peer to Peer，对等连接)技术和USB存储技术，充分利用终端媒体播放的优势和特性，实现在PC、电视机和音响上获得数字内容播放和控制的目标，终端系统应通过整合具备音像数字内容零售资源搜索、下载、版权保护等功能，以及良好的操作性能。

用户终端系统按照功能可分为三个类型：

1.PC

以PC作为信息交互和数字内容通过USB存储的下载终端，主要实现URL链接操作和以P2P技术为主的音像制品数字内容传输方式，数据传输协议采用IP协议。

以PC作为呼叫验证和数字内容USB播放终端，安装从零售网点CDN平台下载的音像数字内容专用播控插件，主要实现多种USB存储设备中的数字内容媒体格式转换和播放、支持USB系统实现与零售网点的PSTN注册号码通过WebCall的呼叫验证和网络在线支付等电子商务功能。音像数字内容专用播控插件的软件结构图见图7；

2.USB

订制USB系统基于模块的设计思想，充分利用SOPC现有资源开发的特殊功能应用子系统。用USB2.0接口控制芯片、有丰富可编程资源的FPGA芯片、安全存储专用芯片以及大容量Flash构成密码模块硬件基础。以FPGA为控制中心，实现FPGA对相连部件的操作。其架构模型图见图8，主要包括如下5部分：

●嵌入式微控制器：主要负责模块的整体协调以及与外部通信接口的处理，实现系统控制、安全协议等功能。

●内部安全控制引擎：为了减少中心控制模块的工作，加快密码运算处理速度，专门设计一个专用的微控制器来进行调度密码运算处理。

●密码运算IP核：面向信息安全领域的安全应用，集成对称、非对称、杂凑等密码运算单元，通过内部安全控制引擎控制。

●总线桥：为让外部接口与内部运算模块更为高效地通信，通过总线桥使两条总线连接起来，较好地实现时序匹配和数据传输。

●数据存储模块：为了让密码运算处理模块与外部接口之间的通信同步，需设计一个数据存储模块来存储外部来的数据以及加密后来不及输出的数据。

订制USB外设具有可编程环境，采用集加密存储、安全认证等功能于一体的USB密码模块，作为USB安全钥载体、大容量加密存储体，支持PC系统访问零售网点URL。并提供音像制品数字内容存储、DRM保护。

3.USB专用媒体播放装置

为实现USB存储音像制品数字内容通过电视机、音响的离线播放和控制，设计USB专用媒体播放装置：此装置整合室内无线电话子母机、数字内容媒体格式转换器和电话POS支付等功能，定义为：多功能媒体话机终端，采用嵌入式系统技术进行开发和集成，多功能媒体话机终端系统应用与连接示意图见图9；

多功能媒体话机终端支持现有电话机的平滑升级，在提供电话机PSTN通话功能的同时，可提供多种USB存储设备中的数字内容媒体格式转换和播放、支持USB系统实现与零售网点的PSTN注册号码呼叫验证和POS在线支付等。

用户只需将多功能媒体话机终端连接至电视机、音响和PSTN，然后连接下载了音像制品数字内容的订制USB外设。启动工作，并通过PSTN号码自动呼叫验证后，就可通过多功能媒体话机终端的提供的USN内容目录菜单浏览并播放音像。同时，可根据音像制品数字内容零售电子商务引导信息，完成电话POS的在线支付，并可采用多功能媒体话机终端随附的室内无线电话子母机提供遥控器操作。

多功能媒体话机终端包括以下特征：

●集成室内无线电话子母机、电话POS和媒体播放器的功能

●操作与播放便捷：音视频播放与导航、利用无线电话子母机遥控操作

●可扩展连接，添加更多的USB硬盘，播放/转存更多内容

●高级导航选项，可通过类别、标题、文件名进行内容搜索

●照片浏览功能允许播放音像制品内容标题内容

●影像浏览功能，可以快进、快退、暂停、查看字幕以及通过文件名、进行搜索

●音乐播放功能，可以快进、快退、暂停、随机播放、重复以及通过文件名进行搜索

●播放器上的USB端口可连接USB大容量存储设备，并可提供DRM内容访问控制

●播放器上的RJ-11端口可连接PSTN，提供号码呼叫验证的内容访问控制和在线支付

●高清晰度多媒体接口

可连接至超高画质的高清电视机或家庭影院；附加的复合(RCA)输出可与所有电视机完全兼容；

●媒体格式转换软件可将照片、视频、以及音乐文件转换为适合媒体播放使用的最优格式

音像制品数字内容的零售模式，由门店交易+光盘产品，升级为网络交易+数字内容。节约资源、提升经营效率和竞争力。用户终端系统采用PC+USB+多功能媒体话机终端(+电视机/音响)的音像制品数字内容存储播放应用匹配模式，替代PC+光盘播放器(+电视机/音响)的音像制品光盘存储播放应用匹配模式，可充分利用家庭媒体终端设备和电话号码资源，平滑实现家庭娱乐中心的应用模式升级，并可利用USB存储的音像制品数字内容经过整理形成媒体资源库，替代光盘介质的节目库，节省存储成本和空间。网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用部署流程图见图10

更进一步，音像制品数字内容的以上零售模式可拓展为捆绑广告内容传播的免费提供模式，将音像网络零售渠道变革为更适应互联网内容应用方式的网络媒体传播渠道，同时将网络空间拓展到移动网、广播电视网和传统电话网，覆盖更多的用户，获取更多的收益。

部分缩略语英汉对照表

P2P：peer-to-peer对等传输协议(网络)

PC：Personal Computer个人计算机

CDN：Content Delivery Network内容分发网络

Web：网页

QoS：Quality of Service服务质量/业务质量

Cache：cache memory高速缓冲存储器

API：Application Program Interface应用程序编程接口

DRM：Digital rights management数字版权管理

PUSH：推送

USB：UniversalSerialBus通用串行总线，也称通用串联接口。

PSTN：Public Switched Telephone Network公共交换电话网络

ADSL：Asymmetric Digital Subscriber Line非同步数字用户专线

LAN：local area network局部区域网络

WLAN：wireless local area network无线局域网

URL：Uniform Resource Locator统一资源定位符

POS：Point of sales配有条码或OCR码的终端阅读器

High Definition Multimedia高清晰度多媒体接口

RCA：Radio Corporation of America高频线接插器。

Claims (8)

1、网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：其特征是网络音像制品零售电子商务系统采用CDN+P2P结构，实现音像制品数字内容的快速、可控网络发行、零售和传播；

(1)采用客户机服务器(C/S)的模式在网络或网络边缘设置音像制品数字内容零售网点节点服务器，利用CDN将音像制品数字内容零售的服务点在网络上进行分布，同时将节点CDN服务器以P2P的方式组织，利用P2P提供的目录服务和多点传输方法，实现节点CDN服务器之间的内容交换；

(2)零售网点的CDN节点服务器，通过P2P方式上联多个CDN节点服务器提供的中心资源平台，形成网络音像制品数字内容批发P2P网络；通过P2P方式下联多个注册用户终端形成网络音像制品数字内容零售P2P网络；用户终端通过PC+订制USB外设并以P2P方式互联，形成网络音像制品数字内容传播P2P网络；以上三个P2P网按应用功能分层实现，交叉自治组网；音像制品数字内容在CDN向注册用户终端(PC+订制USB外设)进行P2P的内容分发前，在内容DRM保护数据中加入用户使用限制条件：依据注册号码限制内容复制和体验应用的次数作为服务识别信息；

(3)用户终端通过网络以P2P方式请求/获得服务

用户终端订制USB外设内置音像制品数字内容零售网点URL信息，通过与网络连接的PC启动P2P链接URL，获得CDN零售服务界面信息：内容下载体验和注册、内容下载购买和交易；用户终端使用订制USB外设通过PC以P2P方式传播已下载体验或购买的音像制品数字内容；

或用户终端选择内容下载体验和注册：用户注册PSTN电话号码，完成内容选择后，订制USB外设通过PC以P2P方式连接零售网点下载CDN分发的音像制品数字内容；通过在网络中设置P2P功能，借助于PSTN号码的呼叫机制访问零售网点CDN节点电子商务平台主机，用户终端利用嵌入订制USB外设中的DRM控件，通过终端系统主机回呼鉴定用户电话号码实际信息的真实有效性，控制下载数字内容的播放限制条件；

或用户终端选择内容下载购买和交易：完成注册后或下载DRM保护内容体验超过使用限制后，应选择购买和交易，PC或USB专用媒体播放装置分别通过互联网或PSTN零售网点由的在线交易引导完成线上支付、或通过线下音像零售商店完成支付或充值、刷新订制USB外设已下载的数字内容DRM信息、且依据注册号码限制内容复制，实现音像制品数字内容零售电子商务；

USB外设所下载的音像制品数字内容带有DRM保护、且依据注册号码限制内容复制和体验应用的次数，通过用户终端经节点回呼确认获得有限的DRM保护内容播放体验。

2、根据权利要求1所述的网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：其特征是用户终端订制USB外设通过PC以P2P方式连接下载零售网点CDN分发的音像制品数字内容；下载的音像制品数字内容带有DRM保护、即依据注册号码限制内容复制和体验应用的次数，用户终端通过安装从零售网点CDN平台下载的音像数字内容专用播控插件的PC或USB专用媒体播放装置或多功能媒体话机终端连接电视机、音响，经节点回呼确认获得有限的内容播放体验。

3、根据权利要求1所述的网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：其特征是音像制品数字内容在CDN向注册用户终端进行P2P的内容分发前，在内容保护DRM数据中加入用户使用限制条件：依据注册号码的支付信息、限制内容复制和体验应用的次数作为服务识别信息。

4、根据权利要求1所述的网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：其特征是用户终端通过PC或USB专用媒体播放装置或多功能媒体话机终端连接电视机、音响获得订制USB外设的内容播放时，PC以WEBCALL呼叫、USB专用媒体播放装置或多功能媒体话机终端以PSTN呼叫方式，自动发送注册号码信息至零售网点CDN资源与管理平台，平台通过包含回拨URL(Uniform Resource Location，统一资源定位符)信息至用户终端注册的PSTN号码确认用户的真实性。

5、根据权利要求1所述的网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：其特征是网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：其特征是节点CDN服务器确认后，节点CDN服务器零售网点通过确认该注册号码的有效帐户信息，授权CDN向订制USB外设存储内容所带的DRM发送许可指令信息，DRM依据限制条件控制内容播放。

6、根据权利要求1所述的网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：其特征是节点CDN服务器零售网点CDN的电子商务平台注册用户数据库中的注册号码对应用户帐户DRM限制条件，依据用户申请服务(体验或购买、支付)的情况确定。

7、根据权利要求1所述的网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：其特征是系统的用户终端通过注册号码回呼调用确认服务的终端对象，允许服务对象维护调用之间的状态。用户终端对象可传递除了字符串型以外的其他相关数据的参考值。

8、根据权利要求1所述的网络音像制品零售电子商务的P2P下载体验与应用实现方法：其特征是用户终端通过安装音像数字内容专用播控插件的PC或USB专用媒体播放装置或多功能媒体话机终端连接电视机、音响获得订制USB外设的内容播放时，PC以WebCall呼叫、多功能媒体话机终端以PSTN呼叫方式，自动发送注册号码至中心资源与管理平台，平台通过包含回拨URL信息至用户注册的PSTN号码确认授权用户的真实性。

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