UPNP

UPNP： Universal Plug and Play

UPnP 是一種分佈式的，開放的網絡架構。UPnP 是獨立的媒介。在任何操做系統中，利用任何編程語言均可以使用 UPnP 設備。UPnP規範基於TCP/IP協議和針對設備彼此間通信而制訂的新的Internet協議。、

在 UPnP 架構中沒有設備驅動程序，取而代之的是普通協議。一個 UPnP 設備可以自動跟一個網絡鏈接上、並自動得到一個 IP 地址、傳送出本身的權能並獲悉其它已經鏈接上的設備及其權能。最後，此設備能自動順利地切斷網絡鏈接，而且不會引發意想不到的問題。

大多數無線路由器的UPnP默認爲關閉，用戶可手動開啓該功能，重啓路由器後便可生效。

特色：

1. 以網絡爲應用環境，不考慮「孤島」中的計算機。

2. 以TCP/IP和整個Internet爲基礎。這樣是「中立」的，不依附於任何操做系統或應用程序，不使用特定的API函數，不受程序設計語言的侷限。能夠無縫地接入傳統網絡。

3. 設備能夠動態地進入網絡中，隨後得到IP地址，「學習」 或查找本身應當進行的操做和服務的信息；「感知」別的設備是否存在以及它們的做用和當前的狀態 。全部這些，都應當是可自動完成的。

4. 每一個設備均可讀取屬於本身的、特定的狀態和參數；完成控制操做後應當發出「操做完成」的響應信號。若是失敗，則應發出控制失敗的信號。

UPnP最大的願景是但願任何設備一旦鏈接上網絡，全部在網絡上的設備立刻就能知道有新設備加入，這些設備彼此之間能互相通訊，更能直接使用或者控制它，一切都不須要人工設置，徹底的即插即用。

 

 

基本協議：UPnP所定義的基本協議（如SSDP、GENA、SOAP等）

HTTPU： 基於HTTP

HTTPMU： Multicast UDP

 

UPnP的基本組件

設備 服務 控制點

UPnP協議棧

2.3.1     SSDP協議

簡單服務發現協議（Simple Service Discovery Protocol：SSDP），是內建在HTTPU/HTTPMU裏，定義如何讓網絡上有的服務被發現的協議。具體包括控制點如何發現網絡上有哪些服務，以及這些服務的資訊，還有控制點自己宣告他提供哪些服務。該協議運用在UPnP工做流程的設備發現部分。

2.3.2     SOAP協議

簡單對象訪問協議（Simple Object Access Protocol：SOAP）定義如何使用XML與HTTP來執行遠程過程調用（Remote Procedure Call）。包括控制點如何發送命令消息給設備，設備收到命令消息後如何發送響應消息給控制點。該協議運用在UPnP工做流程的設備控制部分。

2.3.3     GENA協議

通用事件通知架構（Generic Event Notification Architecture：GENA）定義在控制點想要監聽設備的某個服務狀態變量的情況時，控制點如何傳送訂閱信息並如何接收這些信息，該協議運用在UPnP工做流程的事件訂閱部分。

 

UPnP實現的工做流程

一、 首先控制點和設備都先獲取IP地址後才能進行下一步的工做；

二、 控制點首先要尋找整個網絡上的UPnP設備，同時網絡上的設備也要宣告自身的存在；

三、 控制點要取得設備的描述，包括這些設備提供什麼樣的服務；

四、 控制點發出動做信息給設備；

五、 控制點監聽設備的狀態，當狀態改變時做出相應的處理動做；

 

3.1      尋址（Addressing）

獲取IP 地址。

3.2      發現（Discovery）

設備發現是由簡單發現協議SSDP來完成的。

1）添加新的設備時：發現過程容許設備向網絡上的控制節點告知它提供的服務 （advertise）

2）添加一個控制點時：發現過程容許控制點尋找網絡上感興趣的設備。 search & responce

 

3.3      描述（Description）

在控制點發現一臺設備後，控制點對該設備可能僅僅知道設備或者服務的UPnP類型，設備的UUID和設備描述的URL地址，還須要知道更多的信息。控制點能夠從發現消息中獲得設備描述的URL，經過URL取回設備描述的信息。

設備描述 & 服務描述。

 

4， DLNA 原理交互過程

交互過程：
媒體播放器和媒體服務器之間基於http(標配）或rtsp(可選）進行媒體文件傳輸，控制點不參與媒體傳輸過程，控制點主要是來協調媒體服務器和媒體播放器之間的互操做功能的，好比選擇二者都支持的傳輸協議和媒體格式，一般會有個UI界面來操做各自提供的接口（UPnP Action），好比手機，遙控器等，下面描述控制點播放視頻的交互過程。
1. 發現DLNA網絡中的音視頻設備（媒體服務器和媒體播放器）：控制點會自動經過UPnP的發現機制來檢測到網絡中的媒體服務器和媒體呈現器，一種經過手機以組播的形式發送UPnP M-SEARCH命令來查找設備，另外是網絡中的音視頻設備會間隔地發送ssdp:alive消息告訴控制點其設備信息和其提供的服務。
2. 查找、瀏覽網絡中媒體服務器的視頻：調用媒體服務器提供的內容目錄服務接口ContentDirectory::Search()或Browser()，媒體服務器會以didl-lite規範返回目錄及文件信息，其中包括支持的傳輸協議和格式
3. 獲取媒體播放器的協議信息：控制點調用媒體播放器鏈接管理服務的接口ConnectionManager::GetProtocolInfo()來獲取傳輸協議和支持的數據格式列表。
4. 匹配傳輸協議和數據格式：控制點在第2步從媒體服務器獲取到的視頻格式和支持的傳輸協議，在第3步一樣獲取到媒體播放器支持的傳輸協議和媒體數據格式，經過比較選擇二者都支持的協議和數據格式。
5. 配置媒體服務器和媒體播放器：DLNA中媒體服務器和媒體播放器必須都支持鏈接管理服務，控制點經過調用ConnectionManger::PrepareForConnection()接口來作預配置處理並返回傳輸服務（AVTransport）的實例Id，以方便多個控制點操做狀態的管理
6. 選取要播放的視頻：控制點根據第2步中返回的視頻列表中選擇要播放的視頻，調用音視頻傳輸服務AVTransport::SetAVTransportURI()接口來告訴媒體播放器資源存儲地址。
7. 開始視頻傳輸：控制點調用媒體播放器的音視頻傳輸服務AVTransport:play() /stop()接口進行控制操做，這個時候實際就是媒體播放器從媒體服務器上下載視頻播放，控制點不參與視頻數據的傳輸過程。
8. 視頻顯示控制：控制點調用媒體播放器的呈現控制服務RendringControl的接口來調整顯示效果，如控制亮度，對比度，聲音大小等。
9. 重複選擇下一個視頻：控制點經過調用AVTransport::SetAVTransportURI() 或者AVTransport::SetNextAVTransportURI()接口來重複上面的過程播放下一個視頻。
10. 播放結束：當控制點不想再播放視頻時，就能夠調用鏈接管理服務ConnectionManager::ConnectionComplete()接口來結束媒體服務器和媒體播放器。

 

 

參考資料：

http://www.h3c.com.cn/MiniSite/Technology_Circle/Net_Reptile/The_Five/Home/Catalog/201206/747039_97665_0.htm

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DLNA交互流程：

http://blog.sina.com.cn/s/blog_6dce99b10101jt8f.html