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DLNA UPnP协议简介_dlna协议
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DLNA-UPnP
DLNA和UPnP之间什么关系？
- 定义了服务的功能、接口、参数。
相关名词
DLNA （Digital Living Network Alliance）数字生活网络联盟，狭义理解为家庭网络中的多屏互动，专业来说是一种媒体共享技术。按照功能分为DMS DMP DMR DMC。
UPnP（Universal Plug and Play）：通用即插即用。DLNA是基于UPnP协议进行发现、选择设备的。
DMP(Digital Media Player）：数字媒体播放器。能从DMS/M-DMS上查找并获取媒体内容并播放和渲染显示。比如智能电视、家庭影院等。
DMS（Digital Media Server）：数字媒体服务器。提供媒体获取、记录、存储和输出功能。同时，内容保护功能是对DMS的强制要求。DMS总是包含DMP的功能，并且肯能包含其他智能功能，包括设备/用户服务的管理；丰富的用户界面；媒体管理/收集和分发功能。DMS的例子有PC、数字机顶盒（附带联网，存储功能）和摄像机等等。
DMC（Digital Media Controller）：查找DMS的内容并建立DMS与DMR之间的连接并控制媒体的播放。如遥控器。
DMR（Digital Media Renderer）：通过其他设备配置后，可以播放从DMS上的内容。与DMP的区别在于DMR只有接受媒体和播放功能，而没查找有浏览媒体的功能。比如显示器、音箱等。
SOAP -Simple Object Access Protocol简单对象访问协议。它是一种应用程序之间进行数据通讯的机制。它定义如何使用xml与http来执行远程过程调用，包括控制点如何发送命令消息给设备，设备收到命令消息后如何发送响应消息给控制点。
SSDP-Simple Service Discovery Protocol ,简单服务发现协议。 A multicast discovery and search mechanism that use a multicastvariant of HTTP over UDP.具体包括控制点如何发现网络上有哪些服务，以及这些服务的资讯，还有控制点本身宣告它提供哪些服务。
GENA：Generic Event Notification Architecture ，通用事件通知架构，定义在控制点想要监听设备的某个服务状态变量的状况时，控制点如何传送订阅信息并如何接收这些信息。The event subscription and notification protocol defined in “Eventing”
DLNA协议
数字生活网络联盟（英语：Digital Living Network Alliance，简称：DLNA）是一个由消费性电子、移动电话以及电脑厂商组成的联盟组织。该组织的目标在于创建一套可以使得各厂商的产品互相连接，互相适应的工业标准，从而为消费者实现数字化生活。联盟成员包括飞利浦、三星电子、松下、惠普、索尼、微软、英特尔和诺基亚在内的众多业界领袖。DLNA委员会已经于2017年1月5日正式解散，原因是旧的标准已经无法满足新设备的发展趋势，DLNA标准将来也不会再更新。但是DLNA协议的使用依然比较广泛，短时间内不会退出历史舞台，在某些情况下依然是最好的解决方案之一。DLNA不是技术，而是一种方案，一种大家可以遵守的规范，其各种技术和协议都是目前所应用很广泛的技术和协议（SSDP、SOAP等）。
DLNA协议栈
DLNP对等协议特点
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DLNA是索尼、英特尔、微软等发起。苹果当时也是DLNA联盟的成员，而后来退出了并自立门户。 DLNA与苹果的AirPlay功能比较类似，协议也大体相同，他们都可以让你手机中的媒体内容投放到电视屏幕里。不同的是手机上的DLNA 并没有类似Apple TV的AirPlay 的镜像功能，也没有Apple TV 所支持的双屏体游戏体验。目前DLNA更多只是能将手机的照片和视频投送到大屏幕中。
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Miracast是由Wi-Fi联盟于2012年所制定，以Wi-Fi直连为基础的无线显示标准。支持此标准的设备可通过无线方式分享视频画面，例如手机可通过Miracast将影片或照片直接在电视或其他装置。与DLNA不同的是，Miracast 也有类似于AirPlay 的镜像功能，可以将手机中屏幕内容直接投放到高清电视屏幕里，这样你也可以通过电视屏幕来玩游戏了。
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AirPlay 是苹果开发的一种无线技术，可以通过WiFi将iPhone 、iPad、iPod touch 等iOS 设备上的包括图片、音频、视频通过无线的方式传输到支持AirPlay 设备。AirPlay 还有一个特殊的功能，这一功能叫AirPlay镜像，配合上Apple TV这以功能可以将iPhone 或者iPad 上的画面无线传输到电视上，也就是说你设备显示的是什么电视屏幕显示就就是什么，而不仅限于图片和视频。所以用这一个功能来玩游戏是非常酷的，你可以拿着iPad 来当做方向盘，然后看着大屏玩游戏。另外AirPlay镜像最强大地方是它可以实现双屏游戏，让你的游戏有更多的交互。
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DLNA特点
不管是UPnP还是DLNA都是不存在验证授权机制，也就是说只要进入局域网就可以任意调用。
UPnP一般用于路由器上路由配置，链路转发，然后服务一般默认开启，这个利用场景相对风险较低一些，因为需要在其他设备存在问题，且路由器为公网ip的情况，才能实现公网直接访问的利用场景，其他场景的利用都是没有必要使用到这个场景的（也可能是我没有想到）。
DLNA服务一般用于投屏，这个就是直接可以利用的；然后还有特殊场景，视频流拉取，操作指令控制等。
DLNA投屏流程介绍
UPnP协议
通用即插即用（英语：Universal Plug and Play，简称UPnP）是由“通用即插即用论坛”（UPnP™ Forum）推广的一套网络协议。该协议的目标是使家庭网络（数据共享、通信和娱乐）和公司网络中的各种设备能够相互无缝连接，并简化相关网络的实现。UPnP通过定义和发布基于开放、因特网通讯网协议标准的UPnP设备控制协议来实现这一目标。 UPnP这个概念是从即插即用（Plug-and-play）派生而来的，即插即用是一种热拔插技术。
UPnP协议栈
UPnP组件
完整的UPnP服务系统由支持UPnP的网络和符合UPnP规范的设备共同构成的。可以抽象成3BOX模型去理解。
整个系统是由Device、Service、和Control Point三部分所构成。各种状态信息，都保存在XML文件中，不同用途的信息，格式不同。保证可以各取所需，不会混淆。
- 设备（Device）
这里是指符合UPnP规范的设备。一个UPnP设备可以看成一个包含服务并嵌套了常规设备的“容器” 。就是说，UPnP之下的设备不能仅仅理解为硬件意义上的设备，而应当包括服务功能。
- 服务（Service）
设备执行用户请求的控制过程，可划分成一个个很小的阶段或单位，每个单位就称为一个服务。
其它设备服务，也是用这样思路来描述和定义的，一个设备也可以被定义多个服务。不论是设备的定义信息和服务的描述信息，都保存在一个XML文件中，这个文件也是UPnP协议构成的一部分。当设备建立和使用服务的时候，XML文件可以与它们进行关联。
XML文件中还有一个很关键的“状态表”，状态表可进一步分为“服务状态表”和“事件状态表”。整个UPnP设备运行的全过程内，状态表贯穿始终，当设备状态改变的时候，例如发生参数变化或状态刷新的时候，立即就在“状态表”中反映出来。
- 控制点（Control Point）：
在UPnP网络中，用户请求设备执行的控制是通过控制点实现的，控制点首先是一个有能力控制别的设备的控制者，还要具有在网络中 “发现”控制目标的能力。我理解，控制点就比如是用手机向大屏幕投屏，手机就是一个控制点。在发现（控制目标）之后，控制点应当：
①取得设备的描述信息并得到所关联的服务列表。
②取得相关服务的描述。
③调用控制服务行为。
④确定服务的事件 “源”，不论何时，只要服务状态发生改变，事件服务器会立即向控制点发送一个事件信息。
UPnP工作流程
1.寻址
❓地址的获得方式
地址是整个UPnP系统工作的基础条件，每个设备都应当是DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol动态主机配置协议）的客户。
2.发现
可分成两种情况，一种是在有控制请求之后，在当前的网络中查找有无对应的可用设备；另一种情况是某一设备接入网络、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。UPnP使用简单发现协议（SSDP）来完成发现，这是一个工作在UDP上的HTTP协议。
当一个设备加入网络，它将向组播发送消息，广播它可以提供的服务。
当控制点加入网络时，它也将组播发送消息，寻找它感兴趣的服务。
3.描述
控制点需要依据ULR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ULR等等。这些一般都存放在特定的XML文件中。
这个描述文件的地址，会在设备对控制点的响应中传递，在回复的XML中，有一个LOCATION: http://192.168.2.3:49153/description.xml这样的字段。
打开网页获取描述文件：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <root xmlns="urn:schemas-upnp-org:device-1-0"> <specVersion> <major>1</major> <minor>0</minor> </specVersion> <device> <deviceType>urn:schemas-upnp-org:device:MediaRenderer:1</deviceType> <presentationURL>/</presentationURL> <friendlyName>成精了的电视</friendlyName> <manufacturer>XXXX</manufacturer> <manufacturerURL>http://www.xxx.com</manufacturerURL> <modelDescription>xxx Media Render</modelDescription> <modelName>xxxxx</modelName> <modelURL>http://www.xxx.com</modelURL> <UDN>uuid:F7CA5454-3F48-4390-8009-dce3a07b5e48</UDN> <UID>-1254112285</UID> <serviceList> <service> <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1</serviceType> <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:AVTransport</serviceId> <SCPDURL>/dlna/Render/AVTransport_scpd.xml</SCPDURL> <controlURL>_urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport_control</controlURL> <eventSubURL>_urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport_event</eventSubURL> </service> <service> <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager:1</serviceType> <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:ConnectionManager</serviceId> <SCPDURL>/dlna/Render/ConnectionManager_scpd.xml</SCPDURL> <controlURL>_urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager_control</controlURL> <eventSubURL>_urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager_event</eventSubURL> </service> <service> <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl:1</serviceType> <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:RenderingControl</serviceId> <SCPDURL>/dlna/Render/RenderingControl_scpd.xml</SCPDURL> <controlURL>_urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl_control</controlURL> <eventSubURL>_urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl_event</eventSubURL> </service> </serviceList> <av:X_RController_DeviceInfo xmlns:av="urn:mi-com:av"> <av:X_RController_Version>1.0</av:X_RController_Version> <av:X_RController_ServiceList> <av:X_RController_Service> <av:X_RController_ServiceType>controller</av:X_RController_ServiceType> <av:X_RController_ActionList_URL>http://192.168.2.3:6095/</av:X_RController_ActionList_URL> </av:X_RController_Service> <av:X_RController_Service> <av:X_RController_ServiceType>data</av:X_RController_ServiceType> <av:X_RController_ActionList_URL>http://api.tv.xx.com/bolt/3party/</av:X_RController_ActionList_URL> </av:X_RController_Service> </av:X_RController_ServiceList> </av:X_RController_DeviceInfo> </device> <URLBase>http://192.168.2.3:49152/</URLBase> </root>
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4.控制
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ULR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。UPnP使用SOAP完成控制。SOAP工作在HTTP上，使用XML来描述远程调用并返回结果。
往哪传送控制指令？在设备返回的可提供的服务列表里会有对应服务的controlURL，
5.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预约事件信息，保证将该控制点感兴趣的事件及时准确地传送过来。
这些消息也是通过XML传递的。控制点从哪里订阅这个设备的某个服务的事件呢？在ServiceList里，有一个eventSubURL。eventSubURL是用来向目标设备订阅该服务相关的事件回调的，需要控制端运行一个ServerSocket监听tcp请求。控制方监听事件，有事件发生就对事件进行回调处理。
6.展示presentation
HTML
被控制的设备有了URL可以展示运行的情况，可以让控制点去网页上看状态或进行控制。
SSDP message format
Simple Service Discovery Protocol ，简单服务发现协议。
SSDP使用了HTTP1.1的部分header，但并不是全部因为它是基于UDP实现的，所以有一些自己的规则。
SSDP消息必须有一条起始行start-line、消息头header fields。不能有消息体message body，如果接受到的SSDP message有消息体，要忽略掉。
1 Discovery
设备：Advertisement
指的是一个设备进入到家庭网络后，要向控制点广播它能提供的服务。它需要向一个标准地址和端口239.255.255.250:1900进行广播，控制点也是监听这个地址和端口的，
Advertisement protocol stack
设备的Notify消息
设备：就是自己告诉别人，让别人来找自己，需要广播什么信息呢？以下字段都是必选项。
NOTIFY * HTTP/1.1
HOST: 239.255.255.250:1900
CACHE-CONTROL: max-age=66
LOCATION: http://192.168.2.3:49153/description.xml
NT: upnp:rootdevice
NTS: ssdp:alive
SERVER: Linux/3.10.79, UPnP/1.0, Portable SDK for UPnP devices/1.6.13
USN: uuid:F7CA5454-3F48-4390-8009-2c3aed46c9a9::upnp:rootdevice
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还有两个需要关注的值：NT和NTS，前者是Notify Type（与Search中的ST类似），后者表示NT的子类型，其值只可以是ssdp:alive或ssdp:byebye，目标设备会在生命周期中定期发送alive组播，在正常退出时发送byebye组播，也有实现会在目标设备上线时先发送byebye然后发送alive，便于控制端及时更新设备信息。NT有较多类型，我们只关注upnp:rootdevice类型的Notify即可。
控制点:Search
控制点使用search去发现设备。
Search Protocol Stack
M-SEARCH * HTTP/1.1
ST: upnp:rootdevice
HOST: 239.255.255.250:1900
MX: 3
MAN: "ssdp:discover"
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其中ST是Search Type，常见的ST有ssdp:all、upnp:rootdevice、uuid:device-某UUID、urn:schemas-upnp-org:device:device-Type:version等，投屏这里使用的是upnp:rootdevice，HOST为组播地址，MX为最大等待时间，MAN为固定格式。
Search Response
一个响应消息的例子：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <root xmlns="urn:schemas-upnp-org:device-1-0"> <specVersion> <major>1</major> <minor>0</minor> </specVersion> <device> <deviceType>urn:schemas-upnp-org:device:MediaRenderer:1</deviceType> <presentationURL>/</presentationURL> <friendlyName>成精了的电视</friendlyName> <manufacturer>XXXX</manufacturer> <manufacturerURL>http://www.xxx.com</manufacturerURL> <modelDescription>xxx Media Render</modelDescription> <modelName>xxxxx</modelName> <modelURL>http://www.xxx.com</modelURL> <UDN>uuid:F7CA5454-3F48-4390-8009-dce3a07b5e48</UDN> <UID>-1254112285</UID> <serviceList> <service> <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1</serviceType> <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:AVTransport</serviceId> <SCPDURL>/dlna/Render/AVTransport_scpd.xml</SCPDURL> <controlURL>_urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport_control</controlURL> <eventSubURL>_urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport_event</eventSubURL> </service> <service> <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager:1</serviceType> <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:ConnectionManager</serviceId> <SCPDURL>/dlna/Render/ConnectionManager_scpd.xml</SCPDURL> <controlURL>_urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager_control</controlURL> <eventSubURL>_urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager_event</eventSubURL> </service> <service> <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl:1</serviceType> <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:RenderingControl</serviceId> <SCPDURL>/dlna/Render/RenderingControl_scpd.xml</SCPDURL> <controlURL>_urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl_control</controlURL> <eventSubURL>_urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl_event</eventSubURL> </service> </serviceList> <av:X_RController_DeviceInfo xmlns:av="urn:mi-com:av"> <av:X_RController_Version>1.0</av:X_RController_Version> <av:X_RController_ServiceList> <av:X_RController_Service> <av:X_RController_ServiceType>controller</av:X_RController_ServiceType> <av:X_RController_ActionList_URL>http://192.168.2.3:6095/</av:X_RController_ActionList_URL> </av:X_RController_Service> <av:X_RController_Service> <av:X_RController_ServiceType>data</av:X_RController_ServiceType> <av:X_RController_ActionList_URL>http://api.tv.xx.com/bolt/3party/</av:X_RController_ActionList_URL> </av:X_RController_Service> </av:X_RController_ServiceList> </av:X_RController_DeviceInfo> </device> <URLBase>http://192.168.2.3:49152/</URLBase> </root>
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2 Description
消息都是使用xml文件进行描述。
3 Control
控制信息的传递是基于SOAP协议的，Simple Object Access Protocol.简单对象访问权限。向controlURL发送控制指令，对应一个Action，设备会回应这个消息的结果。同时，这个action在设备执行后可能会产生一个状态变量的变化，这就产生了一个事件event.
如果要传送的数据量非常大的话就不推荐使用SOAP，可以使用带外传输。
控制阶段对传送的SOAP消息的响应，必须是从哪接收的请求，就把响应发回哪去（来和回的IP地址必须相同）
Control Protocol Stack
Action Request
❓SOAP 自动转换成soap消息格式？工具？
head部分
POST /_urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport_control HTTP/1.1
Connection: close
SOAPACTION: "urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1#SetAVTransportURI"
Content-Type: text/xml;charset="utf-8"
Content-Length: 1464
Host: 192.168.2.3:49152
User-Agent:
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Body部分
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<s:Envelope xmlns:s="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" s:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
<s:Body>
<u:SetAVTransportURI xmlns:u="urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1">
<InstanceID>0</InstanceID>
<CurrentURI>http://xxx.xxx.com/xxx.m3u8?bizid=xxx&txSecret=fcexxxxxab4cf1b8bbee6efbe6668bd4&txTime=5c3c5de1&uid=0</CurrentURI>
<CurrentURIMetaData><DIDL-Lite xmlns="urn:schemas-upnp-org:metadata-1-0/DIDL-Lite/" xmlns:upnp="urn:schemas-upnp-org:metadata-1-0/upnp/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/" xmlns:sec="http://www.sec.co.kr/"><item id="123" parentID="-1" restricted="1"><upnp:storageMedium>UNKNOWN</upnp:storageMedium><upnp:writeStatus>UNKNOWN</upnp:writeStatus><dc:title>Video</dc:title><dc:creator>QGame</dc:creator><upnp:class>object.item.videoItem</upnp:class><res protocolInfo="http-get:*:video/*:DLNA.ORG_OP=01;DLNA.ORG_CI=0;DLNA.ORG_FLAGS=01700000000000000000000000000000">http://xxx.xxx.com/xxx.m3u8?bizid=xxx&amp;txSecret=fcexxxxxab4cf1b8bbee6efbe6668bd4&amp;txTime=5c3c5de1&amp;uid=0</res></item></DIDL-Lite></CurrentURIMetaData>
</u:SetAVTransportURI>
</s:Body>
</s:Envelope>
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其中Action的列表：
<u:Action xmlns:u="服务类型">
<参数名1>参数值1</参数名1>
<参数名2>参数值2</参数名2>
...
</u:Action>
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举个例子，如果是action是play：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<s:Envelope xmlns:s="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" s:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
<s:Body>
<u:Play xmlns:u="urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1">
<InstanceID>0</InstanceID>
<Speed>1</Speed>
</u:Play>
</s:Body>
</s:Envelope>
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如果执行ACTION失败，也会响应一个error
在Upnp的文档中有错误状态码。
4 Eventing
单播架构
Unicast Eventing Protocol Stack
订阅者请求订阅
只有header fields，没有消息体。callback标签里的内容是设备应该往哪推送事件消息？是订阅者要放订阅消息的地方。也可以不止有一个回调地址，但设备至少发送一个。
发布者接受订阅
如果信息足够，发布者就会发布消息。同样没有消息体。
多播架构
对应的还有多播架构。不赘述。但是，多播架构底层的传输协议的UDP。而不是TCP。
5 Presentation独立功能
❓可以理解成一个前端交互页面吗？
Presentation，在控制点发现了设备、并找到了设备的描述后，控制点就准备开始presentation了。Presentation是基于HTML的页面，能够控制或查看设备的状态，Presentation是对控制的补充。presentationURL在device description中，
Presentation Protocol Stack
基于HTTP来完成网页的加载。
