手機投屏技術原理

基礎概念

DLNA

DLNA的全稱是DIGITAL LIVING NETWORK ALLIANCE(數字生活網絡聯盟)， 其宗旨是Enjoy your music, photos and videos, anywhere anytime， DLNA(Digital Living Network Alliance) 由索尼、英特爾、微軟等發起成立、旨在解決個人PC，消費電器，移動設備在內的無線網絡和有線網絡的互聯互通，使得數字媒體和內容服務的無限制的共享和增長成為可能，目前成員公司已達280多家。

DLNA標准包括多項協議及標准，其中最重要的部分是UPnP。對於我們目前的需求UPnP就能滿足全部要求。

UPnP

通用即插即用（英語：Universal Plug and Play，簡稱UPnP）是由“通用即插即用論壇”（UPnP™ Forum）推廣的一套網絡協議。該協議的目標是使家庭網絡（數據共享、通信和娛樂）和公司網絡中的各種設備能夠相互無縫連接，並簡化相關網絡的實現。UPnP通過定義和發布基於開放、因特網通訊網協議標准的UPnP設備控制協議來實現這一目標。

UPnP這個概念是從即插即用（Plug-and-play）派生而來的，即插即用是一種熱拔插技術。

協議棧

UPnP設備體系結構包含了設備之間、控制點之間、設備和控制點之間的通信。完整的UPnP由設備尋址、設備發現、設備描述、設備控制、事件通知和基於Html的描述界面幾部分構成。

1. UPnP是一個多層協議構成的框架體系，每一層都以相鄰的下層為基礎，同時又是相鄰上層的基礎。直至達到應用層為止。該圖中的最下面是就是IP和TCP，共兩層，負責設備的IP地址。
2. 三層是HTTP、HTTPU、HTTPMU，這一層，屬於傳送協議層。傳送的是內容都經過“封裝”后，存放在特定的XML文件中的。對應的SSDP、GENA、SOAP指的是保存在XML文件中的數據格式。到這一層，已經解決了UPnP設備的IP地址和傳送信息問題。
3. 第四層是UPnP設備體系定義，僅僅是一個抽象的、公用的設備模型。任何UPnP設備都必須使用這一層。
4. 第五層是UPnP論壇的各個專業委員會的設備定義層，在這個論壇中，不同電器設備由不同的專業委員會定義，例如：電視委員會只負責定義網絡電視設備部分，空調器委員會只負責定義網絡空調設備部分，依此類推。所有的不同類型的設備都被定義成一個專門的架構或者模板，供建立設備的時候使用。可以推知，進入這一層，設備已經被指定了明確用途。當然，這些都必須遵守標准化的規范。從目前看，UPnP已經可以支持大部分的設備：從電腦、電腦外設，移動設備和家用消費類電子設備等等，無所不包，隨着這個體系的普及，將可能有更多的廠家承認這一標准，最終，可能演化為公認的行業標准。
5. 最上層，也就是應用層，由UPnP設備制造廠商定義的部分。這一層的信息是由設備制造廠商來“填充” 的，這部分一般有設備廠商提供的、對設備控制和操作的底層代碼，然后，就是名稱序列號呀，廠商信息之類的東西。

設備

設備是提供服務的網路實體，是一個邏輯概念，一個屋里設備可以包含一個或者多個邏輯設備。例如一台PC可以有兩個邏輯設備———視頻播放器和圖片瀏覽器。

服務

服務是UPnP中最小的可控單元，它包括一系列可控制而動作和一組記錄該服務目前情況的狀態。服務是依賴於設備存在的。

控制點

控制UPnP設備工作的網絡終端，主要功能包括獲取設備描述和相關服務列表；獲取感興趣的服務描述；發出控制消息控制設備動作；向感興趣的服務發出訂閱消息，以便當服務狀態改變時，自動獲得時間通知。

一些術語

• UUID

UUID含義是通用唯一識別碼（Universally Unique Identifier），其目的是讓分布式系統中的所有元素，都有唯一的辨識資訊，而不需要透過中央控制端來做辨識資訊的指定。其格式為xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxxxxxx(8-4-4-16),分別為當前日期和時間，時鍾序列，全局唯一的IEEE機器識別號，如果有網卡，從網卡mac地址獲得，沒有網卡以其他方式獲得。

• UDN

單一設備名（Unique Device Name），基於UUID，表示一個設備。在不同的時間，對於同一個設備此值應該是唯一的。

• URI

Web上可用的每種資源 - HTML文檔、圖像、視頻片段、程序等 - 由一個通用資源標志符（Universal Resource Identifier,簡稱”URI”）進行定位。 URI一般由三部分組成：訪問資源的命名機制；存放資源的主機名；資源自身的名稱，由路徑表示。考慮下面的URI，它表示了當前的HTML 4.0規范：http://www.webmonkey.com.cn/html/html40/它表示一個可通過HTTP協議訪問的資源，位於主機www.webmonkey.com.cn上，通過路徑/html/html40訪問。

• URL

URL是URI命名機制的一個子集，URL是Uniform Resource Location的縮寫，譯為“統一資源定位符”。通俗地說，URL是Internet上用來描述信息資源的字符串，主要用在各種www客戶程序和服務器程序上。采用URL可以用一種統一的格式來描述各種信息資源，包括文件、服務器的地址和目錄等。

• URN

URN：URL的一種更新形式，統一資源名稱(URN,Uniform Resource Name)。唯一標識一個實體的標識符，但是不能給出實體的位置。標識持久性Internet資源。URN可以提供一種機制，用於查找和檢索定義特定命名空間的架構文件。盡管普通的URL可以提供類似的功能，但是在這方面，URN 更加強大並且更容易管理，因為 URN 可以引用多個 URL。

實現

工作機制

UPnP設備的發現和控制分為6個步驟：尋址、發現、描述、控制、事件及展現。

這三點分別在后面的三篇文章中進行介紹。

整體流程

整體工作流程如下：