DLNA相关协议与认证测试

Zhao.De-MingDLNA相关协议与认证测试AgendaDLNAReviewUPnP-DeviceArchitecture-v1.0UPnPAVArchitecture1.0DLNA认证测试2IACConfidentialDLNAReview

DLNA的全称是DigitalLivingNetworkAlliance，中文名称是数字生活家庭联盟，由很多工业界大佬携手创建的，包括intel,microsoft,samsung,nokia等。旨在实现同一个网络内的个人PC、消费电器、移动设备间互联互通。3IACConfidentialDLNAReview媒体格式4IACConfidential设备的发现控制与媒体管理网络连接网络架构媒体传输 DLNA是基于UPnP协议的数字媒体解决方案的。

从右边的架构图可以看出，DLNA主要依靠UPNP来实现设备的发现控制与媒体的管理。所以接下来将着重介绍下UPNP协议RTPUPnP UPnP英文UniversalPlugandPlay即统一即插即用协议，是一种分布式的，开放的网络架构，它可以充分发挥TCP/IP和网络技术的功能，不但能对类似网络进行无缝连接，而且还能够控制网络设备及在它们之间传输信息。在UPnP架构中没有设备驱动程序，取而代之的是普通协议。UPnP-DeviceArchitecture-v1.0是UPnP的设备结构。5IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.06IACConfidential设备寻址(TCP/IP，DHCP)超文本传输协议(HTTP)域名解析器（DNS）整个架构应用HTTPMU(multicast)HTTPU(unicast)Discoveryrequests&DiscoverRespons(SSDP)设备描述（XML）设备控制（SOAP）设备事件（GENA）设备表达（HTML）设备发现UPnP-DeviceArchitecture-v1.0设备寻址地址是整个UPnP系统工作的基础条件，每个设备都应当是DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol动态主机配置协议）的客户。当设备首次与网络建立连接后，利用DHCP服务，使设备得到一个IP地址。这个IP地址可以是DHCP系统指定的，也可以是由设备选择的。当局域网内没有提供DHCP服务时，UPnP设备将按照Auto-IP的协议，从169.254/169.16地址范围获取一个局域网内唯一的IP地址。设备还能使用昵称（friendlyname），这就需要域名解析服务（DNS）来解决。设备发现设备发现主要依靠SSDP协议，SSDP是一个“简单服务发现协议”，即英文“SimpleServiceDiscoveryProtocol的缩写”,该协议定义了如何在网络上发现网络服务的方法。SSDP也规定了存放在XML文件中的信息格式。SSDP信息的传送是依靠HTTPU（Unicast）和HTTPMU（Muticast）进行的。某一设备接入网络、取得IP地址之后，就开始向网络“广播”自己已经进入网络，即寻找控制请求。同样当一个控制点加入网络、取得IP地址后，也向网络“广播”搜寻可控制的设备。7IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.01.Whenanewdeviceisaddedtothenetwork,itmulticastsanumberofdiscoverymessagesadvertisingitself,itsembeddeddevices,anditsservices.Anyinterestedcontrolpointcanlistentothestandardmulticastaddressfornotificationsthatnewcapabilitiesareavailable.2.Similarly,whenanewcontrolpointisaddedtothenetwork,itmulticastsadiscoverymessagesearchingforinterestingdevices,services,orboth.Alldevicesmustlistentothestandardmulticastaddressforthesemessagesandmustrespondifanyoftheirembeddeddevicesorservicesmatchthesearchcriteriainthediscoverymessage.8IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.0protocolstack9IACConfidentialmulticastrequestformatDevice加入网路ControlPoint加入网路multicastrequestformatUnicastresponseformatUPnP-DeviceArchitecture-v1.0设备描述简单说，这是声明“自己”是什么样的设备，例如名称、制造厂商、序列号码等等。刚开始“发现”设备后，控制指针对这个设备的“了解”还很少，需要依据URL找到该设备的描述文件，从这些文件中读取更多的描述信息。描述信息的范围很广，一般都是由设备的制造厂商提供的。主要的描述项目有：控制的模式名称和模式号码、设备序列号、制造厂商名称、厂商的WEB的URL……等等。这些一般都存放在特定的XML文件中。10IACConfidentialdepictdeviceinacontrolpointUI.UPnP-DeviceArchitecture-v1.0设备控制

控制指针找到设备描述之后，会从描述中“提炼”出要进行的操作并获悉所有的服务；对每个UPnP设备来说，这些描述必须是很确切、很详细的，描述中可能包含有命令或行为列表、服务响应信息、用到的参数等等。对于服务的每个行为，也伴有描述信息：主要是整个服务进行期间的变量、变量的数据类型、可用的取值范围和事件的特征。

要控制某个设备，控制点必须先发送一个控制行为请求，要求设备开始服务，然后再按设备的URL发送相应的控制消息，控制消息就是放置在XML文件中的那些SOAP格式的信息。最后，服务会返回响应信息，指出服务是成功或是失败。

11IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.0protocolstack12IACConfidentialAction请求控制信息格式，在xml里面内嵌SOAPUPnP-DeviceArchitecture-v1.0设备事件

在服务进行的整个时间内，只要变量值发生了变化或者模式的状态发生了改变，就产生了一个事件，系统将修改上述提到的事件列表的内容。随之，事件服务器把事件向整个网络进行广播。另一方面，控制点也可以事先向事件服务器订阅事件信息，保证将该控制点感兴趣的事件及时准确地传送过来。广播或订阅事件，传送的都是事件消息，事件消息也放在XML文件中，使用的格式是GENA。设备投入工作之前的准备―――初始化过程，也是一个事件，初始化需要的各种信息也是用事件消息传送的。包括的内容主要是：变量初始值，模式的初始状态等等。13IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.0设备表达只要得到了设备的URL，就可以取得该设备表达的URL，然后可以将此表达纳入用户的本地浏览器上。这部分还包括与用户对话的界面，以及与用户进行会话的处理。设备的表达采用HTML语言。

14IACConfidentialUPnP-DeviceArchitecture-v1.0Upnp工作流程总结设备加入网络后通过设备寻址就可自动获得IP地址，通过设备发现，控制点就可知道网络上存在哪些设备，通过设备描述控制点就可知道设备详细信息以及设备提供哪些服务，通过设备控制控制点可以使用设备的服务，通过设备事件设备就可以将其状态变化及时告诉给感兴趣的控制点，通过设备表达控制点可以用浏览器察看设备状态和控制设备。通过上述的六个方面，UPnP设备可以做到在“零配置”的前提下提供了联网设备之间的自动发现、自动声明、“直接”信息交换和互操作等功能，真正实现“设备即插即用”。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

这个模型规定了3个逻辑上的点，控制点、数字媒体服务器、数字媒体渲染器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认证测试DLNA是互操作指导标准，那就需要保证厂商设备的互操作性。为此，DLNA于2005年开始进行认证测试，确保设计的产品符合互操作规范，并确保和其他产品的连接性。让消费者可以放心的购买有DLNA认证图标的产品，而不用担心与家中其他品牌产品的兼容性。DLNA的全称是DigitalLivingNetworkAlliance，中文名称是数字生活家庭联盟这个联盟将加入者分为两个层次，最高层次为promoter,

其次为contributor，promoter制定标准和协议，contributor可以分享这个组织的资源，也可以提交标准，参与讨论。目前promoter成员有23家，contributor成员有197家，23IACConfidentialDLNA认证测试欲取得认证的厂商须先成为DLNA协会会员并至协会网页注册，先利用ConformanceTestTool(CTT)测试工具完成自行测试后再将产品送往DLNA认证机构进行认证，目前全球主要有分布在欧洲、美洲、亚洲的四家测试实验室，而其中之ㄧ就是位于台湾的测试实验室-百佳泰(Allion)。在注册测试的过程中，DLNA协会根据送测的产品类型及支持无线网络来额外要求厂商提供通过UPnP及Wi-Fi两项测试的凭证，故建议厂商先行取的此外部认证(ExternalCertification)。产品在认证之后便获得使用DLNA标章的权利，而其延伸系列产品(例如做外观或者非DLNA项目的硬件变更的产品)则可直接透过协会来完成认证，不需重新透过测试实验室完整的测试。24IACConfidentialProfessionalMultimediaTestCentre(PMTC)Hasset,BelgiumXXCALYokohama,JapanUniversityofNewHampshireInteroperabilityLab.UNH-IOLAllionComputerTaipei,ROCDLNA认证测试25IACConfidentialLogoandCertificateCertificationConformanceInteroperabilityTestLab-IndependentCertificationVendor(ICV)ConformanceTestTool(CTT)InteropTestingwithTestBedReferenceDevices802.11

equippeddevicesonlyForcertaindevicesonlyPrerequisites:UPnPandWi-FiCertificationDLNA认证测试DLNA认证产品类型26IACConfidentialDLNA认证测试DLNA的测试环境架构并不复杂，可以分为以下三个步骤ConformanceTestTool(CTT)Auto-IPTestInteroperabilityTest27IACConfidentialConformanceTestTool(CTT)

CTT为DLNA协会所规定的测试工具，作用在针对装置的通讯协议(protocol)的功能

做验证，包括了DeviceDiscoveryandControl、MediaManagement及MediaTransport三大类。DLNA认证测试28IACConfidentialCTT运行界面DLNA认证测试29IACConfidentialCTT运行界面DLNA认证测试Auto-IPTest此测试的目的在确保产品在不论有无DHCP(Auto-IP为169.254/16)环境下都能正常的与其它相关的DLNA产品运作和连接。在测试的过程中会先验证待测物在Auto-IP所取得的IP环境下之功能运