瞧瞧我們對漫畫圖片都做了什麼！？

概述

漫畫是一種以圖片爲主體的內容形式，我們在實現漫畫業務需求時，不可避免地會和圖片打交道。本文總結了番茄小說業務場景中兩個和圖片相關的技術需求，在此拋出遇到的問題與團隊的解決思路，望能拋磚引玉。

一、漫畫內容加密

1. 需求背景

漫畫的內容是由一張張的圖片構成，這些圖片就是我們的資產，爲了防止盜版商 / 灰黑產能輕易地獲取這些資產，我們需要提供一個圖片加密方案，以此來保證這些內容只能在我們允許的分發渠道上展示。

2. 內容加密的思考

加密過程，無非就是明文、加 / 解密算法、密文。在這種情況下，增加對內容的保護程度，本質上就是對密鑰算法的迭代。但本次需求不同點在於，由於我們需要保護的不是某一個特定的文件，而是一大批文件，因此除了密鑰算法本身的迭代外，我們還可以考慮從密鑰的顆粒度着手。

3. 密鑰的顆粒度

針對漫畫章節的特性，我們考慮了三種顆粒度的密鑰方案：

「所有內容統一一個密鑰」

該方案的問題是，只要盜版商 / 灰黑產獲取到一個密鑰，即可解全網的圖片內容。盜版商 / 灰黑產獲取到該密鑰的成本非常低，該方案做了等於沒做。

「每個用戶一個密鑰」

每個用戶一個密鑰，意味着每個用戶獲取的內容是不同的，使得內容不能放在 CDN 上，需要由服務端 API 直接輸出。但問題在於圖片文件比較大，不適合直接放在服務端 API 的響應包裏。且對於圖片這種多媒體數據，更應該更多地利用 CDN 近用戶端的好處。

「每個章節一個密鑰」

由於是內容維度的密鑰，還是可以將內容推至 CDN 來進行訪問，也避免了 “所有內容統一一個密鑰” 的問題。壞人可以獲取到一個密鑰，但比較難獲取到所有內容的密鑰。

從安全性的角度上看，我們認爲，密鑰顆粒度越小，越難被發現分發內容的規律，越難被破解。

4. 如何維護密鑰

上文從安全角度分析，我們確定了要以每個漫畫章節一個密鑰的設計方向。然而，從維護成本看，如果我們直接爲每個漫畫章節都保存一個密鑰，則需要引入額外的章節數量級（千萬級～億級）的密鑰存儲，維護成本相對比較高。

如何既能實現章節維度的密鑰，又能降低維護成本呢？

我們想到了一種基於 “元密鑰” 的實現方式，即：

“元密鑰”方案解決了海量章節數量級的密鑰維護成本問題，我們只需要維護一個 “元密鑰” 和一個“變換函數”，即可源源不斷的生成新的章節密鑰。

5. 整體流程設計

如上，我們確定了我們加密方案的基礎—— “元密鑰”。於是基於 “元密鑰” 方案 ，我們所設計的整體流程如下所示，核心主要是生產與分發兩步。

「生產」

生產步驟主要由內容生產服務完成，其主要功能是將內容提供商或者是作者提供的多媒體源文件，轉換成在客戶端 APP 可讀的文件形式，然後上傳到雲端或其他存儲介質中。在生產過程中，需要生成不加密版本和加密版本，同時保存至對象存儲服務中。加密版本的漫畫圖片使用 “變換函數” 組合元密鑰和章節 id 生成章節密鑰，來對該章節的漫畫內容進行加密。不加密版本是爲了防止極端情況下獲取元密鑰失敗，此時可直接下發不加密版本，減少用戶體驗上的損失。

「分發」

分發步驟主要由內容分發服務完成，其主要功能是查詢客戶端請求的章節內容，打包下發給客戶端 APP 進行展示。漫畫的章節內容，同時包括了漫畫圖片的 URL 鏈接、圖片加密狀態以及章節密鑰。 其中漫畫圖片的 URL 鏈接以及章節加密狀態是從存儲服務中獲取的，而章節密鑰則是在分發時利用 “變換函數” 來進行生成，所以生成時也需要獲取元密鑰，獲取元密鑰失敗時，就會降級到圖片不加密的邏輯，下發非加密圖片。

最後，漫畫章節內容在下發前，還需要對下發的響應包進行加密。客戶端獲取到章節內容時，需要首先對響應包進行解密，得到當前的圖片加密狀態、漫畫圖片 URL 鏈接以及章節密鑰等信息；然後根據漫畫圖片鏈接，獲取漫畫圖片文件；最後根據圖片加密狀態，判斷是否需要對獲取到的漫畫圖片文件進行解密，如需解密，則根據下發的章節密鑰進行解密。

6. 解密失敗感知

上述方案也存在一些侷限，一個比較嚴重的問題在於如果密鑰生成函數計算出錯，會導致加 / 解密的密鑰不匹配，進一步導致圖片內容解密失敗，這會使得圖片無法正常顯示，對於用戶來說這是非常有損的體驗。由於圖片內容加密過程發生在內容生產服務，圖片內容解密過程發生在客戶端，內容分發服務本身無法感知到解密失敗事件，不能前置降級處理，因此實現上必須在客戶端上做好解密失敗的監控，在解密失敗時及時告警，推動後臺排查處理。

二、漫畫封面超分

1. 需求背景

相比於網文，漫畫的書封更加精美，信息量也更多，因此在產品形態上，漫畫也採用了大屏的展現形式。

然而，在漫畫功能上線後，我們發現有部分漫畫的原始書封比較模糊，影響體驗，如下所示：

爲了提升這部分圖片的畫質，我們想到了尋求超分 / 畫質增強組件搭建自動化處理流程，對該類圖片做增強處理，得到高清圖，提升整體觀感。

2. 目標

3. 調研

4. 設計思路

5. 技術實現

漫畫封面超分處理方案

「方案預設」

「數據分析」

「驗證方案」

對輸入圖片（ori）做離線增強處理，得到超分圖片（SR2）。爲了驗證下采樣抗性，進一步下采樣至 240p，記爲（SR2_240）。同時作爲對照組，將輸入圖片 ori 下采樣至 240p，記爲 ori_240。

計算以上 4 個節點的 vqscore，從大圖和小圖兩個維度予以驗證：

「整體結論」

「前後對比」

流程示意 （流程圖只表述關鍵節點）

「測試階段」

測試階段，觸發超分處理的時機放在客戶端請求圖片時。

「正式接入」

正式接入時，觸發超分處理的時機放在內容生產服務上傳圖片時。

三、總結

本文總結了兩個業務場景中遇到並已經解決的實際問題——圖片加密和圖片超分。圖片加密基於我們的真實業務場景進行思考，提出了以章節維度進行加密的方案，同時設計了元密鑰 + 函數概念避免了章節維度帶來的海量密鑰存儲的問題；圖片超分充分結合業務需求和火山引擎視頻雲在圖片畫質評估、圖片處理和接入、超分定製化方案的一攬子能力，針對低、中低畫質的圖片進行增強處理，效果提升顯著。由於篇幅所限，本文僅對解決思路進行了闡述，具體實現上有所省略，但仍希望能給整個行業一點啓發，一同進步！

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/6NF8ocAVONXQ7fjVdAwu0A

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