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數位生活科技專題研討( 一 )

學生：許智凱 授課老師：蘇德仁 教授

100/10/06

潘彥廷，”數位家庭視訊串流服務品質保證之研究” ，碩士論文，國立中央大學， 2008

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Outline• Introduction• UPnP• DLNA• UPNP AV• Used in digital home video streaming QoS

guarantee algorithms• Analysis simulation and results• Conclusion

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Introduction• UPnP• 全名 Universal Plug and Play• 主要功能：

o 自動加入網路o 搜尋裝置並自動連接o 連接完成即可控制裝置o 不須任何設定

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Introduction (cont.)• 使用 UPnP 裝置就可以自動取的 IP 位址去連結裝置、傳遞其

功能。

• UPnP 使用的網路協定有 IP 、 TCP 、 UDP 、 HTTP 。

• 開放式的網路架構，由所有通訊協定 所定義，因此它是跨平台的技術，不受任何作業系統、程式語言所影響。

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UPnP Component• UPnP 基本架構分為：

o裝置

o服務

o控制點

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UPnP Component (cont.)

• 架構圖如右方所示• Service ： UPnP 中最小的控制單

位，服務提供動作，還有一組狀態變數紀錄目前此服務狀態。

• Device ： UPnP 裝置。

• Control Point ：控制點可以控制UPnP 網路上所找到的裝置。

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UPnP Component (cont.)

• Control Point 主要的功能有：

o 取得裝置描述與取得相關服務列表o 取得有興趣的服務的服務描述o 傳送動作訊息來控制服務o 向有興趣的服務做訂閱的動作，每當訂閱服務的狀態

變數改變時，會送回一事件訊息

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UPnP Protocol Stack

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UPnP Protocol Stack (cont.)

• SSDP: (Simple Service Discovery Protocol) 是內建在HTTPU/HTTPMU 裡，定義如何讓網路的服務被發現

• GENA: (Generic Event Notification Architecture) 是用來處理如何傳送訂閱訊息並如何接收訊息

• SOAP: (Simple Object Access Protocol) 定義如何使用XML 與 HTTP 來執行遠端呼叫

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UPnP Process

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UPnP Process (cont.)

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UPnP Process (cont.)• 0: 控制點和裝置都需先取得 IP 才能溝通• 1: 尋找 UPnP 裝置• 2: 取得裝置描述和功能----------------------------------------------------------------• 3: 控制點發出動作訊息給裝置• 4: 控制點監聽裝置狀態• 5: 控制點用 HTML 介面控制裝置並監聽狀態

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Addressing• DHCP• Auto-IP• 在標準中會先去找尋網路環境中是否有 DHCP 伺服

器的存在• 若是 DHCP Server 不存在，在規格裡面則套用現

今在 Internet 網路環境上現有的一套標準：Auto-IP

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Discovery• Device 採用 Multicast 發出一個 Device

Advertisement 訊息給所有目前在網路上的Control Point ，訊息內容包含了 Host Address 、有效時間、傳輸

• Control Point 發出 Advertisement 訊息，相關的 Device 收到後會回傳結果

• 上述兩個訊息都是採用 SSDP 透過 HTTP/HTTPMU 所完成。

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Description• UPnP 把 Device 各類資訊 ( 包含 URL 位址、

名稱、序號、製造廠商等等 ) 紀錄在 XML 文件中

• 當 CP 進入網路後為了能夠對 Device 下控制訊息，透過取得各 Device 的 XML 檔並解析了解各 Device 所提供的服務以及之後下 Control 的方式

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Control• 透過 Description 取得 XML 檔之後，表示 CP 已經了解該怎樣控制 Device

• CP 產生的控制訊息也是紀錄在 XML 檔中，透過 SOAP 傳送給被控制的 Device

• 當收到訊息後會去解析收到的 XML 檔，作相對應的處理後把結果回傳給 CP

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Event• CP 可對特定的 Device 做狀態改變的訂閱

• 當建立這項服務之後當 Device 有 CP 所訂閱的狀態改變時，產生 XML 檔的事件訊息並透過GENA 傳送給訂閱的 CP 端

• 在這邊主要應用於當 Device 有錯誤或者離開的時狀態更新

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Presentation• UPnP 主要為 Web-based

• 將接收到 XML 檔呈現在網頁上

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DLNA• Digital Living Network Alliance

• DLNA 的核心概念建立於 UPnP 之上

• 是由包括 Intel 、微軟以及 SONY 、 SAMSUNG 等 IT/CE 大廠所組成

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DLNA (cont.)

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DLNA (cont.)1. 網路底層的傳輸，可採用有線或者無線網路2.多媒體傳輸的協定3. 為同 UPnP 中的 Discovery 以及 Control 的部份4. 主要為 UPnP AV5.界定多媒體傳輸格式6.探討家庭網路間的安全性問題 (DRM 、 DTCP-IP)

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UPnP AV• Media Server

• Media Renderer

• Control Point

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UPnP AV (cont.)

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UPnP AV (cont.)• Component

o CDS(Content Directory Service)• 存放 Server 上有的各類型檔案並可開放在這個網路上的檔案

目錄，可供其他 Device 若是對他提出瀏覽 (Browse) 需求時可以回應

o CMS(Connection Manager Service)• 主要允許 Control Point 去管理 Renderer 以及 Server 間

連線管理o RCS(Rendering Control Service)

• 讓 Control Point 去控制 Renderer 接收到傳送過來的檔案要如何處理，並對其下控制命令

o AVT(AV Transport Service)• 提供 Control Point 去控制檔案傳輸的快轉、倒轉，以及暫停等等服務

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End of part oneThank you for attention