DLNA的架构

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DLNA架构是个互联系统，因此在逻辑上它也类似OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型。

DLNA架构分为如下图7个层次：

                                                   DLNA ARCHITECTURE

 

(1) NetWorking Connectivity 网络互联方式:包括物理连接的标准，有有线的，比如符合IEEE802.3标准的Ethernet，；有无线

的 ，比如符合IEEE802.11a/g标准的WiFi，能做到54Mbps，蓝牙(802.15)等,技术都很成熟。现在OFDM和MIMO(802.11n)已经能做到300Mbps了，早就超过比较普及的100Mbps的Ethernet了，只不过产品还没有普及，以后肯定会用到。

 

(2) NetWorking Stack 网络协议栈：DLNA的互联传输基本上是在IPV4协议簇的基础上的。用TCP或者UDP来传都可以。这一层相当于OSI网络层。

 

(3)Device Discovery&Control 设备发现和控制。

         这个层次是比较essential的，是DLNA的基础协议框架。DLNA用UPnP协议来实现设备的发现和控制。下面重点看一下UPnP。

         这一部分可以看一下http://upnp.org/sdcps-and-certification/standards/device-architecture-documents/里的文档。UPnP的工作过程 一文也做了详细说明。下面概括总结性地说一说。

         UPnP，英文是Universal Plug and play，翻译过来就是通用即插即用。UPnP最开始Apple和Microsoft在搞，后来Apple不做了，Microsoft还在继续做，Intel也加进来做，Sony，Moto等等也有加入。UPnP有个网站http://www.upnp.org/，我们发现DLNA的网页和UPnP的网页很像，颜色也差不多，就可以知道他们关系很好了。DNLA主要是在推UPnP。

 微软官方网站对UPnP的解释：通用即插即用 (UPnP) 是一种用于 PC 机和智能设备（或仪器）的常见对等网络连接的体系结构，尤其是在家庭中。UPnP 以 Internet 标准和技术（例如 TCP/IP、HTTP 和 XML）为基础，使这样的设备彼此可自动连接和协同工作，从而使网络（尤其是家庭网络）对更多的人成为可能。

        举个例子。我们在自己的PC（win7）里面打开网络服务的UPnP选项，然后再家庭网络中共享一个装着视频的文件夹，然后买一台SmartTV回来打开就可以找到这台PC的共享文件夹，然后就直接在电视上选文件播放了。

        UPnP的另外一个作用是给家庭网内的devices做自动的网络地址转换NAT(NAT,Network Address Translation)和端口映射(Port Mapping)，因为家庭网络里面没有那么多IP，所有的devices可能都要通过同一个ip出去。转换映射之后，家庭网络内外的devices就可以通过internet自由地相互连接，而不受内网地址不可访问的阻碍。

UPnP Device Architecture 1.0中会说明设备是怎样通过UPnP来相互发现和控制，以及传递消息的。我们会专门用一章的篇幅来讲一下UPnP Device Architecture，可见下文中的扩展阅读I： UPnP的工作过程

 

(4)Media Management媒体管理。媒体管理包括媒体的识别、管理、分发和记录（保存），UPnP AV Architecture:1 and UPnP Printer Architecture:1这两个属于UPnP的文档会说明如何进行媒体管理。我将在 扩展阅读II：UPnP AV Architecture 一文中稍微详细介绍UPnP AV设备和CP之间的交互模型及媒体的控制。

 

        UPnP AV Architecture 定义了UPnP AV设备间媒体传送以及和CP间的交互。UPnP AV也定义了两种UPnP AV设备：UPnP AV MediaServer（MS）和UPnP AV MediaRender（MR），以及他们具有的4种服务：

1)Content Directory Service(CDS)：能将可访问的媒体内容列出。

2)Connection Manager Service(CMS)：决定媒体内容可以通过何种方式由UPnP AV Media Server传送至UPnP AV MediaRender。

3)AVTransport Service：控制媒体内容，比如播放、停止、暂停、查找等。

4)Rendering Control Service：控制以何种方式播放内容，比如音量、静音、亮度等。

         UPnP Printer Architecture:1 定义了打印设备和CP的交互模型，这将不再细说。

 

(5) Media Transport 媒体传输：这一层用HTTP(HyperText Transfer Protocol)超文本传输协议。就是平时我们上网用的媒体传输协议。HTTP用TCP可靠传输，也有混合UDP方式的HTTP。现在HTTP的最新版本是HTTP1.1。可选协议是RTP。

      exsample：我们输入一个网址，回车，给server发一个request，用TCP我们就可以等server给我们消息，说明server收到我们的消息了，否则我们就重发；接着server给我们TCP包，我们收一个就给server回信说我们收到了，要是server收不到回信，他就认为包丢掉了，会再传一个同样的包过来。不停地回信就是会比较慢。

       那如果我们用UDP会怎样？就是说我们不给server回信说我们收到编号是x的包了，server也就不给我们重发丢掉的包了，这样我们就丢包了。

       但是我们传stream的时候，比如视频流，不用存，看完就完了，这种时候就可以用UDP来传。加上局域网里面QoS本来就很高，丢包都是不太可能的。所以UDP肯定会用。局域网多播的时候也用UDP，这个在后面讲。

      媒体的传输方案如下：

1)从DMS/M-DMS至DMP/M-DMP，即使不立即播放。

2)从一个DMS到另一个DMS，这时接收方DMS播放接收媒体内容，表现为一个DMP；也可以不立即播放，可能只是存储或者处理。

 

     媒体传输 模式有三种：

1)流传输。当DMR/DMP需要实时渲染接收媒体，媒体具时序性。

2)交互传输。不包含时序的媒体，如图片传输。

3)后台传输。非实时的媒体传输，比如上传下载等。

 

(6)Media Formats媒体格式。格式Formats在这里等同于编码格式Codec，平时我们说的编码格式比如Mpeg-2，AVC，x264就是视频编码格式；PCM，mp3(MPEG-2 Layer 3)，aac，flac就是音频编码格式。而avi，rmvb，mkv这些是媒体封装格式，包含视频音频可能还有字幕流。比如一个常见的后缀为mkv的文件，它的视频Codec是x264，音频是aac，它的视音频编码属于Mpeg-4 Codec Family。

 

         我们知道不同设备对编码格式的支持能力不同，Media Formats这一部分规定了设备应该具有的格式支持能力。下面的表是DLNA支持的所有编码格式：

                                                   DLNA-proved format

Video	Audio		Images
MPEG-1 MPEG-2 H.263 MPEG-4 Part 2 MPEG-4 Part 10 WMV9 VC-1	LPCM MPEG-1/2 L2 MPEG-1/2 L3 MPEG-4 AAC LC MPEG-4 AAC LTP MPEG-4 HE AAC MPEH-4 BSAC	AC-3 ATRAC3plus WMA WMA Professional AMR AMR-WB+ G.726	JPEG PNG GIF TIFF

 

针对家庭设备和手持设备，DLNA有不同的格式规定：

 

 

(7)Remote UI 远程用户接口。说白了就是遥控器。比如说有个TV，我们说不管是用遥控器还是直接在TV上按按钮，效果是一样的。不过两者按钮的排列布局是不一样的。好了，现在到DLNA了，我想用手机当遥控器可不可以？当然可以，只要获得TV上按钮的功能，传到手机上来，模拟一个遥控器就好了。DLNA现在想用浏览器的方式，TV给你一个XML，手机上就出现遥控器界面了，有点像webQQ，webOS那种，这样在手机上就不需要客户端了，TV功能更新了，手机直接跟TV要新的XML，很方便。