DLNA相關(guān)協(xié)議與認證測試

Zhao.De-MingDLNA相關(guān)協(xié)議與認證測試AgendaDLNAReviewUPnP-DeviceArchitecture-v1.0UPnPAVArchitecture1.0DLNA認證測試2IACConfidentialDLNAReview

DLNA的全稱是DigitalLivingNetworkAlliance，中文名稱是數(shù)字生活家庭聯(lián)盟，由很多工業(yè)界大佬攜手創(chuàng)建的，包括intel,microsoft,samsung,nokia等。旨在實現(xiàn)同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的個人PC、消費電器、移動設(shè)備間互聯(lián)互通。3IACConfidentialDLNAReview媒體格式4IACConfidential設(shè)備的發(fā)現(xiàn)控制與媒體管理網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)媒體傳輸 DLNA是基于UPnP協(xié)議的數(shù)字媒體解決方案的。

從右邊的架構(gòu)圖可以看出，DLNA主要依靠UPNP來實現(xiàn)設(shè)備的發(fā)現(xiàn)控制與媒體的管理。所以接下來將著重介紹下UPNP協(xié)議RTPUPnP UPnP英文UniversalPlugandPlay即統(tǒng)一即插即用協(xié)議，是一種分布式的，開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它可以充分發(fā)揮TCP/IP和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能，不但能對類似網(wǎng)絡(luò)進行無縫連接，而且還能夠控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及在它們之間傳輸信息。在UPnP架構(gòu)中沒有設(shè)備驅(qū)動程序，取而代之的是普通協(xié)議。UPnP-DeviceArchitecture-v1.0是UPnP的設(shè)備結(jié)構(gòu)。5IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.06IACConfidential設(shè)備尋址(TCP/IP，DHCP)超文本傳輸協(xié)議(HTTP)域名解析器（DNS）整個架構(gòu)應(yīng)用HTTPMU(multicast)HTTPU(unicast)Discoveryrequests&DiscoverRespons(SSDP)設(shè)備描述（XML）設(shè)備控制（SOAP）設(shè)備事件（GENA）設(shè)備表達（HTML）設(shè)備發(fā)現(xiàn)UPnP-DeviceArchitecture-v1.0設(shè)備尋址地址是整個UPnP系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)條件，每個設(shè)備都應(yīng)當(dāng)是DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol動態(tài)主機配置協(xié)議）的客戶。當(dāng)設(shè)備首次與網(wǎng)絡(luò)建立連接后，利用DHCP服務(wù)，使設(shè)備得到一個IP地址。這個IP地址可以是DHCP系統(tǒng)指定的，也可以是由設(shè)備選擇的。當(dāng)局域網(wǎng)內(nèi)沒有提供DHCP服務(wù)時，UPnP設(shè)備將按照Auto-IP的協(xié)議，從169.254/169.16地址范圍獲取一個局域網(wǎng)內(nèi)唯一的IP地址。設(shè)備還能使用昵稱（friendlyname），這就需要域名解析服務(wù)（DNS）來解決。設(shè)備發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)現(xiàn)主要依靠SSDP協(xié)議，SSDP是一個“簡單服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議”，即英文“SimpleServiceDiscoveryProtocol的縮寫”,該協(xié)議定義了如何在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方法。SSDP也規(guī)定了存放在XML文件中的信息格式。SSDP信息的傳送是依靠HTTPU（Unicast）和HTTPMU（Muticast）進行的。某一設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)、取得IP地址之后，就開始向網(wǎng)絡(luò)“廣播”自己已經(jīng)進入網(wǎng)絡(luò)，即尋找控制請求。同樣當(dāng)一個控制點加入網(wǎng)絡(luò)、取得IP地址后，也向網(wǎng)絡(luò)“廣播”搜尋可控制的設(shè)備。7IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.01.Whenanewdeviceisaddedtothenetwork,itmulticastsanumberofdiscoverymessagesadvertisingitself,itsembeddeddevices,anditsservices.Anyinterestedcontrolpointcanlistentothestandardmulticastaddressfornotificationsthatnewcapabilitiesareavailable.2.Similarly,whenanewcontrolpointisaddedtothenetwork,itmulticastsadiscoverymessagesearchingforinterestingdevices,services,orboth.Alldevicesmustlistentothestandardmulticastaddressforthesemessagesandmustrespondifanyoftheirembeddeddevicesorservicesmatchthesearchcriteriainthediscoverymessage.8IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.0protocolstack9IACConfidentialmulticastrequestformatDevice加入網(wǎng)路ControlPoint加入網(wǎng)路multicastrequestformatUnicastresponseformatUPnP-DeviceArchitecture-v1.0設(shè)備描述簡單說，這是聲明“自己”是什么樣的設(shè)備，例如名稱、制造廠商、序列號碼等等。剛開始“發(fā)現(xiàn)”設(shè)備后，控制指針對這個設(shè)備的“了解”還很少，需要依據(jù)URL找到該設(shè)備的描述文件，從這些文件中讀取更多的描述信息。描述信息的范圍很廣，一般都是由設(shè)備的制造廠商提供的。主要的描述項目有：控制的模式名稱和模式號碼、設(shè)備序列號、制造廠商名稱、廠商的WEB的URL……等等。這些一般都存放在特定的XML文件中。10IACConfidentialdepictdeviceinacontrolpointUI.UPnP-DeviceArchitecture-v1.0設(shè)備控制

控制指針找到設(shè)備描述之后，會從描述中“提煉”出要進行的操作并獲悉所有的服務(wù)；對每個UPnP設(shè)備來說，這些描述必須是很確切、很詳細的，描述中可能包含有命令或行為列表、服務(wù)響應(yīng)信息、用到的參數(shù)等等。對于服務(wù)的每個行為，也伴有描述信息：主要是整個服務(wù)進行期間的變量、變量的數(shù)據(jù)類型、可用的取值范圍和事件的特征。

要控制某個設(shè)備，控制點必須先發(fā)送一個控制行為請求，要求設(shè)備開始服務(wù)，然后再按設(shè)備的URL發(fā)送相應(yīng)的控制消息，控制消息就是放置在XML文件中的那些SOAP格式的信息。最后，服務(wù)會返回響應(yīng)信息，指出服務(wù)是成功或是失敗。

11IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.0protocolstack12IACConfidentialAction請求控制信息格式，在xml里面內(nèi)嵌SOAPUPnP-DeviceArchitecture-v1.0設(shè)備事件

在服務(wù)進行的整個時間內(nèi)，只要變量值發(fā)生了變化或者模式的狀態(tài)發(fā)生了改變，就產(chǎn)生了一個事件，系統(tǒng)將修改上述提到的事件列表的內(nèi)容。隨之，事件服務(wù)器把事件向整個網(wǎng)絡(luò)進行廣播。另一方面，控制點也可以事先向事件服務(wù)器訂閱事件信息，保證將該控制點感興趣的事件及時準確地傳送過來。廣播或訂閱事件，傳送的都是事件消息，事件消息也放在XML文件中，使用的格式是GENA。設(shè)備投入工作之前的準備―――初始化過程，也是一個事件，初始化需要的各種信息也是用事件消息傳送的。包括的內(nèi)容主要是：變量初始值，模式的初始狀態(tài)等等。13IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.0設(shè)備表達只要得到了設(shè)備的URL，就可以取得該設(shè)備表達的URL，然后可以將此表達納入用戶的本地瀏覽器上。這部分還包括與用戶對話的界面，以及與用戶進行會話的處理。設(shè)備的表達采用HTML語言。

14IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.0Upnp工作流程總結(jié)設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)后通過設(shè)備尋址就可自動獲得IP地址，通過設(shè)備發(fā)現(xiàn)，控制點就可知道網(wǎng)絡(luò)上存在哪些設(shè)備，通過設(shè)備描述控制點就可知道設(shè)備詳細信息以及設(shè)備提供哪些服務(wù)，通過設(shè)備控制控制點可以使用設(shè)備的服務(wù)，通過設(shè)備事件設(shè)備就可以將其狀態(tài)變化及時告訴給感興趣的控制點，通過設(shè)備表達控制點可以用瀏覽器察看設(shè)備狀態(tài)和控制設(shè)備。通過上述的六個方面，UPnP設(shè)備可以做到在“零配置”的前提下提供了聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的自動發(fā)現(xiàn)、自動聲明、“直接”信息交換和互操作等功能，真正實現(xiàn)“設(shè)備即插即用”。15IACConfidentialUPnPAVArchitecture1.0ThisdocumentdescribestheoverallUPnPAVArchitecture,whichformsthefoundationfortheUPnPAVDeviceandServicetemplates.TheAVArchitecturedefinesthegeneralinteractionbetweenUPnPcontrolpointsandUPnPAVdevices.Itisindependentofanyparticulardevicetype,contentformat,andtransferprotocol.ItsupportsavarietyofdevicessuchasTVs,VCRs,CD/DVDplayers/jukeboxes,settopboxes,stereossystems,MP3players,still-imagecameras,camcorders,electronicpictureframes(EPFs),andthePC.TheAVArchitectureallowsdevicestosupportdifferenttypesofformatsfortheentertainmentcontent(suchasMPEG2,MPEG4,JPEG,MP3,WindowsMediaArchitecture(WMA),bitmaps(BMP),NTSC,PAL,ATSC,etc.)Itsupportmultipletypesoftransferprotocols(suchasIEC-61883/IEEE-1394,HTTPGET,RTP,HTTPPUT/POST,TCP/IP,etc.).ThedocumentdescribetheAVArchitectureandhowthevariousUPnPAVdevicesandservicesworktogethertoenablevariousend-userscenarios.16IACConfidentialUPnPAVArchitecture1.0UPnPAVDeviceInteractionModel

這個模型規(guī)定了3個邏輯上的點，控制點、數(shù)字媒體服務(wù)器、數(shù)字媒體渲染器17IACConfidentialUPnPAVArchitecture1.0ContentDirectoryServiceThisserviceprovidesasetofactionsthatallowthecontrolpointtoenumeratethecontentthattheServercanprovidetothehomenetwork.TheprimaryactionofthisserviceisContentDirectory::Browse().ThisactionallowscontrolpointstoobtaindetailedinformationabouteachContentItemthattheServercanprovide.Thisinformation(i.e.meta-data)includespropertiessuchasitsname,artist,datecreated,size,etc.ConnectionManagerServiceThisserviceisusedtomanagetheconnectionsassociatedwithaparticulardevice.Theprimaryactionofthisservice(withinthecontextofaMediaServer)isConnectionManager::PrepareForConnection().

Whenimplemented,thisoptionalactionisinvokedbythecontrolpointtogivetheServeranopportunitytoprepareitselfforanupcomingtransfer.AVTransportServiceThis(optional)serviceisusedbythecontrolpointtocontrolthe“playback”ofthecontentthatisassociatedwiththespecifiedAVTransport.ThisincludestheabilitytoStop,Pause,Seek,etc.

18IACConfidentialUPnPAVArchitecture1.0RenderingControlServiceThisserviceprovidesasetofactionsthatallowthecontrolpointtocontrolhowtheRendererrendersapieceofincomingcontent.ThisincludesrenderingcharacteristicssuchasBrightness,Contrast,Volume,Mute,etc.TransferServerandClientTheMediaServerandMediaRendererdonotcontroleachotherviaUPnPactions.However,inordertotransferthecontent,theMediaServerandMediaRendererusean“out-of-band”(e.g.anon-UPnP)transferprotocoltodirectlytransmitthecontent.Thecontrolpointisnotinvolvedintheactualtransferofthecontent.ItsimplyconfigurestheMediaServerandMediaRendererasneededandinitiatesthetransferofthecontent.Oncethetransferbegins,thecontrolpoint“getsoutoftheway”andisnolongerneededtocompletethetransfer.19IACConfidentialUPnPAVArchitecture1.0GeneralInteractionDiagramofUPnPAV20IACConfidentialUPnPAVArchitecture1.0ControlpointwithDecoder21IACConfidentialUPnPAVArchitecture1.0ControlpointwithContent22IACConfidentialDLNA認證測試DLNA是互操作指導(dǎo)標(biāo)準，那就需要保證廠商設(shè)備的互操作性。為此，DLNA于2005年開始進行認證測試，確保設(shè)計的產(chǎn)品符合互操作規(guī)范，并確保和其他產(chǎn)品的連接性。讓消費者可以放心的購買有DLNA認證圖標(biāo)的產(chǎn)品，而不用擔(dān)心與家中其他品牌產(chǎn)品的兼容性。DLNA的全稱是DigitalLivingNetworkAlliance，中文名稱是數(shù)字生活家庭聯(lián)盟這個聯(lián)盟將加入者分為兩個層次，最高層次為promoter,

其次為contributor，promoter制定標(biāo)準和協(xié)議，contributor可以分享這個組織的資源，也可以提交標(biāo)準，參與討論。目前promoter成員有23家，contributor成員有197家，23IACConfidentialDLNA認證測試欲取得認證的廠商須先成為DLNA協(xié)會會員并至協(xié)會網(wǎng)頁注冊，先利用ConformanceTestTool(CTT)測試工具完成自行測試后再將產(chǎn)品送往DLNA認證機構(gòu)進行認證，目前全球主要有分布在歐洲、美洲、亞洲的四家測試實驗室，而其中之ㄧ就是位于臺灣的測試實驗室-百佳泰(Allion)。在注冊測試的過程中，DLNA協(xié)會根據(jù)送測的產(chǎn)品類型及支持無線網(wǎng)絡(luò)來額外要求廠商提供通過UPnP及Wi-Fi兩項測試的憑證，故建議廠商先行取的此外部認證(ExternalCertification)。產(chǎn)品在認證之后便獲得使用DLNA標(biāo)章的權(quán)利，而其延伸系列產(chǎn)品(例如做外觀或者非DLNA項目的硬件變更的產(chǎn)品)則可直接透過協(xié)會來完成認證，不需重新透過測試實驗室完整的測試。24IACConfidentialProfessionalMultimediaTestCentre(PMTC)Hasset,BelgiumXXCALYokohama,JapanUniversityofNewHampshireInteroperabilityLab.UNH-IOLAllionComputerTaipei,ROCDLNA認證測試25IACConfidentialLogoandCertificateCertificationConformanceInteroperabilityTestLab-IndependentCertificationVendor(ICV)ConformanceTestTool(CTT)InteropTestingwithTestBedReferenceDevices802.11

equippeddevicesonlyForcertaindevicesonlyPrerequisites:UPnPandWi-FiCertificationDLNA認證測試DLNA認證產(chǎn)品類型26IACConfidentialDLNA認證測試DLNA的測試環(huán)境架構(gòu)并不復(fù)雜，可以分為以下三個步驟ConformanceTestTool(CTT)Auto-IPTestInteroperabilityTest27IACConfidentialConformanceTestTool(CTT)

CTT為DLNA協(xié)會所規(guī)定的測試工具，作用在針對裝置的通訊協(xié)議(protocol)的功能

做驗證，包括了DeviceDiscoveryandControl、MediaManagement及MediaTransport三大類。DLNA認證測試28IACConfidentialCTT運行界面DLNA認證測試29IACConfidentialCTT運行界面DLNA認證測試Auto-IPTest此測試的目的在確保產(chǎn)品在不論有無DHCP(Auto-IP為169.254/16)環(huán)境下都能正常的與其它相關(guān)的DLNA產(chǎn)品運作和連接。在測試的過程中會先驗證待測物在Auto-IP所取得的IP環(huán)境下之功能運