WIFI-Direct(Wifi直連)、AirPlay、DLAN、Miracast功能介紹


不知道大家對無線同屏技術有多少了解,當這種技術普及的時候,我想我們的工作與生活又會方便很多吧!下面是目前三種主流同屏技術的介紹:

目前這種將終端信號經由WiFi傳輸到電視、電視盒的技術有三種:DLNA、AirPlay、Miracast。

一、AirPlay

AirPlay 是蘋果開發的一種無線技術,可以通過WiFi將iPhone 、iPad、iPodtouch 等iOS 設備上的包括圖片、音頻、視頻通過無線的方式傳輸到支持AirPlay 設備。售價99美元的Apple TV就具備這樣的功能,現在一些傳統的家庭影院和HIFI如馬蘭士和天龍的新品功放和網絡播放器已經支持AirPlay功能。。



AirPlay具備與DLNA所沒有的鏡像功能,這一功能叫AirPlay鏡像,可將iPhone 或iPad 上的畫面無線傳輸到電視上,也就是說你設備顯示的是什么,電視屏幕顯示就就是什么,而不僅限於圖片和視頻。你可以拿着iPad 來當做方向盤,然后看着大屏玩游戲。


另外AirPlay鏡像最牛地方是它可以實現雙屏游戲,讓你的游戲有更多的交互。比如,電視里顯示的是游戲畫面,而iPad上顯示的是比賽的路線圖。

          

 

目前,蘋果的AirPlay更多的只適用於認證過的蘋果設備,目前支持這一技術的主要是蘋果自己的設備包括了iPad、iPhone、Apple TV等,此外還有一些蘋果授權的合作伙伴的設備,如向Pioneer和Sony提供技術授權的音響。

二、DLNA

DNLA,Digital Living Network Alliance,是索尼、英特爾、微軟等發起的一套 PC、移動設備、消費電器之間互聯互通的協議。它們的宗旨是“隨時隨地享受音樂、照片和視頻”。

DLNA只能傳輸媒體資料數據(即:音樂、照片、視頻、鏈接信息),不能傳輸其他類文件,也不能實現鏡像(同屏顯示)

(手機/電腦只負責推送不負責播放,由電視直接播放並顯示) 當手機或電腦使用支持DLNA的軟件/網頁時,如酷狗音樂、愛奇藝、暴風等視頻客戶端,選擇網站或軟件自帶的投屏/DLNA功能,找到電視的樂投XXX---ok即可實現推送到電視播放。

DLNA與蘋果的AirPlay功能比較類似,協議也大體相同,他們都可以讓你手機中的媒體內容投放到電視屏幕里。不同的是手機上的DLNA 並沒有類似Apple TV的AirPlay的鏡像功能,也沒有Apple TV 所支持的雙屏體游戲體驗。目前DLNA更多只是能將手機的照片和視頻投送到大屏幕中。

另外,在線視頻也可以用DLNA模式推送到客廳電視上顯示,安卓系統部分播放器就具備DLNA功能,目前支持無線推送的視頻客戶端有以下:騰訊視頻、搜狐視頻、PPTV視頻。可以將原來應該在N7屏幕的影片轉移到電視屏幕上。前提是你要有能支持DLNA的電視或者電視盒。

           

 

 

 

三、Miracast(WiFi-Display):

  • 介紹

  Miracast是由Wi-Fi聯盟於2012年所制定,以Wi-Fi直連為基礎的無線顯示標准。支持此標准的設備可通過無線方式分享視頻畫面,例如手機可通過Miracast將影片或照片直接在電視或其他裝置播放而無需受到連接線纜長度的影響。與DLNA不同的是,Miracast 也有類似於AirPlay 的鏡像功能,可以將手機中屏幕內容直接投放到高清電視屏幕里,這樣你也可以通過電視屏幕來玩游戲了。Android4.2版本以后系統標配此功能(在設置或顯示菜單中可以找到,應用名稱諸如:Wlan display、Wifi display、Miracast、Allshare cast、Mirroring screen、無線顯示等,只是各手機廠家命名不同而已)。可以將手機屏幕通過無線顯示接收器將畫面無線傳輸到其他較大屏幕上,如客廳電視,會議室投影儀。畫面傳輸延時150ms以下,幾乎同時。點擊此功能,但沒有任何反應,因為此項功能需要配件支持。 

  •  工作原理

   Miracast擁有服務搜尋功能,通過WiFi Direct技術尋找附近的Miracast設備,用戶可以直接找到新設備或是從先前聯機過的設備中選擇想要連接的設備。在正式傳輸視影音數據前,傳送端和接收端需要先進行通信,交換一些參數信息,包括雙方所支持的視音頻格式等, 以選擇適合的視頻影音傳輸格式。然后Miracast會將影音文件進行壓縮,若應用HDCP版權保護機制,也會將相關信息加進來。再以MPEG2-TS的方式進行視頻影音數據的融合並利用RTP協議、通過UDP/IP的方式傳送,而到接收端則是反向的解封裝、HDCP解密及解壓縮后,呈現視頻及聲音的數據。值得注意的是,Miracast標准在壓縮視頻文件時,采用ITU-T H.264算法進行壓縮,最高分辨率及更新率可達1920×1200、60fps。但為解決實際應用中出現網絡傳輸不穩定的情況,Miracast還可通過改變壓縮率、略過畫面或聚集區塊,甚至通過改變視頻編碼格式等方法達到流量的控制。不過目前Miracast標准還存在着在高數據流的狀態下會有一定延遲、大型游戲體驗不好等問題,亟待解決,使用體驗還有提升的空間。

Miracast的底層都是通過WIFI Direct技術來實現點對點的互聯。WIFI Direct是其最底層的技術,它建立物理的鏈路,然后在這個基礎之上會有Miracast的協議。

  • 未來前景:移動設備基本功能

 

  除了最基本的影音推送、鏡像功能之外,Miracast還可發展出許多一對多、延伸桌面的應用。例如在上課時老師可能將畫面傳送到學生的設備,或是將老師或特定學生的畫面傳送到電子白板上,能為數字生活帶來許多有趣的體驗。

 

    正因為擁有這樣的魅力,Miracast在今年CES或MWC展會上都成各設備廠商積極推崇的一項亮點技術,目前包括聯發科、英偉達與博通等多家芯片廠商都在SOC芯片方案上支持了Miracast標准。通過芯片的支持,實現對Miracast硬件解碼、壓縮的優化,在設備硬件端解決技術與兼容性問題。

 

    對於Miracast普及最有力的推手應當是谷歌,從Android 4.2系統開始加入了對Miracast的支持,采用該系統的智能手機、平板電腦、電視棒等產品,包括LG Nexus4、三星Galaxy S4、Note 2、Sony Xperia Z、HTC One等等旗艦手機都將Miracast列為基本功能,最近谷歌Chromecast電視棒也因為支持Miracast技術而大受關注。而win8.1及英特爾未來的WiDi 3.5標准也同樣支持Miracast。

  • 同類比較:Miracast如何脫穎而出

  在Miracast出現之前,市場上已經有DLNA以及AirPlay兩大無線傳輸標准。與兩個前輩相比,Miracast有些什么優勢呢?DLNA是索尼、英特爾、微軟等發起的一套PC、移動設備、消費電器之間互聯互通的協議,它們的宗旨是“隨時隨地享受音樂、照片和視頻”。但是DLNA不是實時傳輸,而是在傳輸數據之前,會先緩沖一小段時間,因此DLNA只能傳輸移動設備上的圖片、視頻、音樂等。無法實現多屏同步顯示的鏡像功能,這是DLNA標准最大的缺陷所在,而Miracast就沒有這個問題。

    蘋果的AirPlay標准不僅有鏡像功能,且支持的應用最多。但該功能主要是圍繞蘋果電視盒搭配iOS設備打造的,如果使用Android設備時(部分Android設備也支持這一技術),不僅尋找、安裝第三方軟件很麻煩,而且經常出現功能不完整、體驗不好的情況,使得AirPlay的使用范圍受到很大的限制。相對而言,Miracast的使用范圍更加的廣泛,前面提到除了Android系統的支持之外,芯片廠商也在處理器中直接加入對Miracast的支持,這為Miracast的發展提供了設備的基礎。

  • Miracast怎么用?

   以小米手機和小米盒子為例,在使用前要確保小米盒子的固件升級到了1.2.0版本以上,然后在小米盒子的主界面中切換到應用界面,點擊Miracast圖標。然后在小米手機的設置中,打開WLAN菜單,選擇WLAN Display,就會搜索到小米盒子,連接上之后,電視機中就會出現小米手機的實時鏡像。

極速2GB/s

  SATA3.2標准揭秘

     隨着固態硬盤性能的不斷提升,動輒500MB/s以上的讀寫速度,即便是SATA3接口也感到壓力很大。最近SATA-IO組織公開發布了新一代SATA標准——SATA3.2。這是四年前SATA3標准發布之后的第二個更新版本,其最大的特點是最大讀寫速度達到2GB/s,大大超過了SATA3接口。

  引入PCI-E通道 速度猛增

    按照SATA接口的發展,其速率從3Gbps到6Gbps,下一代SATA標准很自然地應該達到12Gbps,傳輸速度達到1.2GB/s。但是這實現起來並不容易,涉及到硬盤、主控、支撐架構等方面都要進行比較大的改變。因此SATA-IO組織在研究標准時,改變了思路,引入了PCI-E通道。PCI-E是一種非常成熟的技術,使用廣泛,速度也夠快。在SATA3.2標准的最大改變就是允許SATA和PCI-E設備共存,由主控制器連接並控制這些設備。目前PCI-E3.0標准單通道傳輸速度已經達到了1GB/s,而SATA 3.2最多可以同時使用兩個通道,因此SATA3.2的理論速度最大可以達到2GB/s,非常適合高性能的固態硬盤。更加難得的是,SATA3.2比SATA3速度快了數倍,但是控制器功耗僅僅增加了4%而已。

 

  • Miracast的工作流程。

Miracast 以session為單位來管理兩個設備之間的交互的工作,主要步驟包括(按順序):

  1. Device Discovery:  通過W-Fi P2P來查找附近的支持WLFi P2P的設備。
  2. Device Selection:  當設備A發現設備B后,A設備需要提示用戶。用戶可根據需要選擇是否和設備B配對。
  3. Connection Setup:  Source和Display設備之間通過Wi-Fi P2P建立連接。根據W-Fi Direct技術規范,這個步驟包括建立一個Group Owner和一個Client。此后,這兩個設備將建立一個TCP連接,同時一個用於RTSP協議的端口將鈹創建用於后續的Session管理和控制工作。
  4. Capbility Negotation:  在正式傳輸視音頻數據前,Source 和Display設備需要交換一些 Miracast參數信息,例如雙方所支持的視音頻格式等。二者協商成功后,才能繼續后面的流程。
  5. Session Establishment and streamnings: 上一步工作完成后,Source 和Display設備將建立一個Miracast Session。 而后就可以開始傳輸視音頻數據。Source端的視音頻數據將經由MPEG2TS編碼后通過RTP協議傳給Display設備。Display設備將解碼收到的數據,並最終顯示出來。
  6. UserInputbackchannelsetp:這是一個可選步驟。主要用於在傳輸過程中處理用戶發起的一些控制操作。這些控制數據將通過ICP在Source和Display設備之間傳遞。
  7. PayloadControl:傳輸過程中,設備可根據無線信號的強弱,甚至設備的電里狀況來動態調整傳輸數據和格式。可調整的內容包括壓縮率,視音頻格式,分辨率等內容。
  8. Session teardown: 停止整個Session。

通過對上面背景知識的介紹,讀者可以發現:

  • Miracast本質就是--個基於WL~Fi的網絡應用。這個應用包括服務端和客戶端。
  • 服務端和客戶端必須支持 RTPRISP等網絡協議和相應的編解碼技術。

下面列舉幾種主流手機:

1、HTC one:HTC是較早發布支持無線同屏功能手機的廠商,也為其配備了無線顯示接收器配件,但售價較高(800多元),所以很多用戶也未能嘗試。

2、小米用戶:小米2具備無線顯示功能(WLANdisplay),小米公 司自己出了小米盒子來支持手機無線同屏功能。 

3、三星手機用戶:三星從S3以來,包括后續的S4,Note2都具備了無線顯示功能(Allshare cast或Mirroring screen),但絕大多數用戶都不曾了解和使用此功能,三星也同時為這三款高端手機配備了無線顯示接收器,但目前只在歐洲,美國,韓國銷售,與廣大國內用戶無緣。

4、Google Nexus4:這款手機是標准的Android4.2,是Google Android4.2系統的標桿機型。從Android4.2開始,Android系統都標准支持無線顯示功能(Miracast)。

5、步步高VIVO Xplay,SONY LT35、SONYLT36,TCL S850、TCLY900,這幾款手機的功能規格,已經注明支持無線顯示功能。 

 

 

 四、Wifi Direct

WiFi Direct是指允許無線網絡中的設備無需通過無線路由器即可相互連接。其原理與藍牙技術類似,這種標准允許無線設備以點對點形式互連。而更為重要的是,WiFi Direct技術允許一個WiFi設備同時建立多個無線連接,這是目前很多新形態WiFi應用最關鍵的技術。

WiFi Direct是一種P2P的無線互聯技術,它所建立的網絡是一種改進型的adhoc網絡,采用無線通訊模式

WiFi兩種網絡模式:Infrastructure Mode 和Ad Hoc Mode.

WiFi Direct主要解決了物理層的連接問題,包括設備發現和服務發現等。相關技術有NFC和DLNA。

(1) WiFi Direct 特點:

  • 移動便攜性
  • 即時可用性
  • 易用性
  • 安全簡單的連接

(2) WiFi Direct目標:

  • 共享內容
  • 同步數據
  • 直接打印
  • 游戲社交

(3) WiFi Direct其他特性:

  • 不需要AP或者路由器,設備內置“soft AP”
  • 對等連接的雙方只需一方支持WiFi Direct即可實現無線互聯
  • 同時支持基礎設施網絡和P2P網絡。
  • 可以以一對一或者一對多的方式形成設備互聯
  • 至少符合802.11g協議才可以通過WiFi Direct CERTIFIED驗證

 

DLNA和Miracast區別

DLNA是基於文件的,媒體文件可能有各種各樣的編碼格式,播放器這端必須能夠處理這么多種編碼格式。通常為了比較好的播放體驗,DLNA會先緩存一小段時間。

Miracast是實時的,它可以實時傳輸源端(Source)的輸出。源端任何屏幕的操作都會被傳輸到接收(Sink)端。如果源端是播放媒體文件,源端負責先對媒體文件解碼,然后再編碼成H.264的格式。接收端只需要做H.264的解碼就可以了。相對DLNA,Miracast對於WiFi通路的要求要更高一些。

 


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