家庭多媒体分享不可或缺的互联技术

局域网分享正变得越来越普遍，相比坐在电脑面前，大家更愿意躺在客厅的沙发上欣赏影视、音乐等多媒体资料。不必羡慕别人的客厅设备先进、时尚，在了解DLNA互联技术后你会发现局域网分享并不高深、困难，别说HTPC，就是机顶盒、甚至电视机等客厅设备也能随心所欲地分享局域网中的多媒体资源。

DLNA(全称Digital Living Network Alliance，即数字生活网络联盟)，是由富士通、惠普、英特尔、联通、IBM、松下、微软、诺基亚、飞利浦、三星、索尼等17家公司在2003年6月24日联合发起成立的联盟。其前身名为数字家庭工作组DHWG，2004年才正式更名为DLNA，2006年就发展成拥有超过300家同盟的大型组织。所以说，DLNA并不是一个新鲜事物，但DLNA的技术理念在组织成立之初是非常超前和先进的，在移动互联还未崭露头角的时候，它就已经站在了让电脑、家用电器和手机等便捷设备可以互联互通的高度，希望借助网络，来达到远程、甚至无线播放多媒体资源的目的。

初，由于DLNA支持的媒体格式有限，应用前景不被看好。加上此前的不少设备，例如电视机还不具备网络接入能力，或者缺乏网络传输处理能力，需要额外设置PC服务端等问题让DLNA用起来并不方便，所以很长一段时间内它未能被大众熟知。但随着计算设备的更新，DLNA也随之改进和扩展，支持的媒体格式逐渐丰富，协议更完善。然后随着移动互联网的全面兴起，终端设备的网络接入能力普遍增强，为搭建DLNA提供了良好的基础。而NAS、网络电视机顶盒、平板、智能电视等设备的热销，也带来了局域网多媒体应用的爆炸式增长，DLNA也在一夜间跳到台前，成为用户们讨论的新鲜玩意、热点技术。

发展至今，DLNA已经是现有家庭网络标准化组织中成员多的一个。其覆盖的设备类型也是丰富多彩，从PC、播放机、机顶盒、游戏机、手机、平板，到投影机、电视、NAS等，DLNA几乎能将家庭应用环境中所有能上网的设备都连接起来。实际上，也只有覆盖足够多种类的设备，才能发挥出DLNA便于分享的优势和足够出色的适应性特点。举个例子，以往我们想在电视上播放图像或者视频，大家通常的做法是将电视接上PC 、机顶盒或者DVD机之类的播放设备，才能实现收看内容的目的。但若你采用的是支持DLNA技术的电视，那么你不需要将它与播放机或者PC用视频线互联，可以无线访问当前网络环境中所有DLNA设备中的多媒体内容并播放，这样的方式无论是便利性还是数据共享的广泛性都比老方法更加优秀。

当然，DLNA的应用绝不仅仅是电视，只要能接入网络，无论是你的手机、PC、播放机、机顶盒、游戏机、手机、平板，还是投影机、电视、NAS，它们中的任何一个设备都可以是数据的提供者，也能是数据的接收、消费者。它们能将自己存储空间中的数据分享给其他设备，也能从其他任一设备中获取自己想要的数据。简单点理解，你可以想象为DLNA将众多家庭计算设备的存储空间整合到了一起，形成了一个可以从任一节点进出的公共网络存储池，或者称为灵活的家庭私有云。实际上从应用形式上看，DLNA更像是一种远程播放技术。因为它甚至允许一台显示设备直接访问并播放网络中其他DLNA设备中的图像、声音或者视频资源。

说了这么多，DLNA究竟是种什么样的技术，和当前的众多互联技术有何异同，能为用户带来哪些方便，使用时又该注意些什么呢？

DLNA当前的主要应用就是在手机、平板和电视间实时分享资料，形式上看，就像是一个远程无线投放技术。

DLNA LOGO商标

无线投放媒体到大屏幕电视上是不少移动计算设备的卖点，这也是DLNA技术的典型应用。

如小米盒子之类的网络电视机顶盒，它们能自动搜索家中NAS上的媒体资料，并在线播放，依靠的也是DLNA技术。

拨开云雾看真身：基于传统网络的扩展

DLNA究竟是个什么“样子”？实际上，DLNA是基于传统网络架构上的扩展协议，主要是能让支持此定义的设备可以相互沟通，而不需另外做其他的设定动作。所以，作为DLNA标准设备，对网络的支持是必备的。常见的有线网络RJ-45连接Ethernet（IEEE803.3u）与无线网络Wi-Fi（802.11a/b/g/n），都是DLNA的基础。对习惯了当前无线网络应用的用户们来说，你可以简单地将无线DLNA应用看作是基于Wi-Fi的应用扩展。当然，包括连接稳定性和距离特性，无线环境中的DLNA系统都和Wi-Fi基本一致。对于分享来说，相互连接是基础，尤其是无线连接更便利。但DLNA为何选择了Wi-Fi？在采用何种无线技术的问题上，可供数字家庭选择的主要有Wi-Fi和蓝牙（Bluetooth）两种技术。以往，单纯的Wi-Fi技术无法做到点对点的数据传输，而必须透过交换机、路由器之类的交换设备才能构建局域网络。而蓝牙（Bluetooth）技术虽然可以做到点对点传输，但是与Wi-Fi相比，它不能满足家庭无线视频传输的高带宽需求，而且安全性也相对较差。两种技术都有自己的缺陷，但综合考虑普及程度、性能等因素，Wi-Fi显然比蓝牙更易于改进，也终被DLNA采纳。当然DLNA协议对现有的网络协议进行了扩展、增强，重要的就是实现智能识别和点对点传输。

功能究竟如何实现？DLNA技术架构介绍

说它是基于现有网络架构的扩展协议，那么它究竟扩展了些什么，能让我们的网络更加方便易用的同时，还增强了兼容性、拓展了应用平台？

一般来说，一个网络协议架构的低几层协议是处理硬件的，上面几层协议才是掌控功能的，比较接近中间层以及软件的需求。DLNA也不例外，它将整个协议的功能划分为5个部分，从下到上依次为：网络互连、网络协议、媒体传输、设备的发现控制和管理、媒体格式。其中前三个部分，网络互连、网络协议、媒体传输，偏向硬件层面，解决设备互联、数据互传的基本问题；后面的设备的发现控制和管理、媒体格式则主要面向应用开发，提供功能特性。

1.网络互连

它规定了DLNA所接入网络的类型和协议，主要包括：

有线网络：802.3.i/u以太网

无线网络：802.11/a/b/g/n

有线网络以连接可靠、传输速度快、稳健长，而无线则因为使用便利而被看好。

2.网络协议

其规定了DLNA设备所使用的网络协议。它们依旧遵循当前的TCP/IP协议，而且考虑到IP v4的地址空间等缺点，将会兼容支持IP v6。当然，在未来的很长一段时间内同时支持IP v4和IP v6，并保证IP v4和IP v6的稳定互连才是该协议栈受到青睐的原因之一。

3.媒体传输

其规定了所有DLNA设备都必须支持HTTP协议进行媒体的传输，这也使如何提高HTTP协议的大数据传输能力，并提高安全性成为新课题。单纯就安全而言，TLS也许是个不错的选择。另外，在IPv6的协议中IPSEC已经成为了一个必选项。这也在一定程度上解决了安全问题。但使用软件做加解密工作，始终存在效率问题，很少有客户不对其处理速度怨声载道。总之，HTTP传输协议在效率和性能等问题上还有待完善。

DLNA的基础是802.3有线、802.11无线传输协议，并非支持802.3有线、802.11无线标准的路由器硬件。

DLNA愿景

DLNA的协议功能划分图解，下三层偏“硬”，上两层靠“软”。

4.设备的发现、控制以及媒体管理

设备的发现、控制以及媒体管理组件，可以说是DLNA协议中重要的一个部分。也许是由于英特尔是UPnP的发起者，因此当它再次参与发起DLNA时，UPnP标准的优秀特性自然不会落下。准确点说DLNA的管理、控制层核心就是基于UPnP发展而来，通过一系列协议兼容设计来实现设备间的发现和管理功能。同时也通过厂商定义的AV和Printer标准，满足设备间对媒体资源的管理。控制层会令连接的设备自动完成网络信息设定，例如自动获得IP，并且发现网络上其他连接的设备和它的功能等。终，让所有可连接的设备都可以有效合作。媒体管理层则负责提供统一规则，它以一套各个设备均能识别的“语言”来帮助设备识别和管理各种媒体相关运用，让各种媒体可以被有效配置、管理与散布。

机顶盒、NAS、PC等设备是DLNA的应用核心，也是主要的DMS设备。

智能电视在DLNA中主要扮演DMP角色。

常见的DMC设备如手机或平板。

5.媒体格式

这是DLNA协议层的后一个组件，其规定了允许进行共享的数字媒体格式，主要分为图像和影音两个部分。初的DLNA对媒体格式的支持并不宽泛，只有JPEG、LPCM和MPE G2，现在经过多次版本升级后，兼容性得到极大提升。首先是图像，必须支持的是JPEG、LPCM，其他可选的有Image、PNG、GIF、TIFF。然后是影音，AAC、AC-3、ATRAC3+、MP3、WMA9（音频）；MPE G-1、MPEG-4、AVC、WMV9、H.264等（视频）。可以说丰富程度已经大幅提升，但它对新型格式的支持依旧不太出色，例如不支持DTS、DTSHD、Dolby TruHD这类高清多声道音轨。这主要是因为DLNA的规定编码协议定义超过200条，这能保证文件拥有足够好的兼容性，但同时也使得DLNA认证过于严格，新格式很难快速通过审核。追新的朋友别期待DLNA产品能取代次世代的高清播放设备，至少现在还不行，它的大意义在于足够方便、稳定，满足成熟文件格式的媒体分享，而非尝鲜。

DLNA标准定义的产品类型

之前说到，可以将DLNA简单地认为是原有网络技术的扩展，其中一个重要改变就是智能识别，设备间能清楚知道彼此拥有什么样的功能，这是如何做到的？这源于DLNA协议对设备做了详细定义，每一个设备在经过认证后都有一个身份标识，主要分为以下几种类型：

Digital Media Server(DMS)：提供了媒体档案的获取、录制、储存以及输出能力。当然，有需要的话，多媒体档案的版权保护机制也可以被包含在内。DMS算是一个多媒体资料服务端，即能从其他设备中获取和播放多种数字媒体内容，也可以给其他设备提供自己拥有的多媒体资源。常见的如支持DLNA的电视机顶盒、PC、播放机、NAS等。

Digital Media Player(DMP)：泛指可通过网络寻找并播放(或输出)由DMS提供的媒体档案的设备，它们通常只接收，但并不提供资源。主要的DMP装置有支持DLNA技术的智能电视、家庭剧院、打印机、PDA、智能手机、无线萤幕以及某些游乐器终端等。

Digital Media Controller(DMC)：作为遥控、中继装置使用，可寻找DMS上可播放的媒体资源，并指定到可播放该内容的终端播放装置中进行播放。此类定义只限定于遥控功能，具备基本操作介面的智能型终端（例如不少智能手机）也可以当作DMC使用。

Digital Media Printer(DMPr)：可以在DLNA网络架构下提供打印功能的打印机，可提供打印图片或图文穿插文件的功能，DMPr也提供了图形范本功能。基本上，DMPr功能就与传统USB打印机类似。

无论什么类别，以上所有设备都以一种共通的语言（DLNA协议）进行“沟通”，只要经过DLNA阵营认可，设备就会拥有身份标签。此后各种设备就可以相互识别，并能在不必额外安装驱动程序和使用特殊线材的前提之下共享多媒体数据。当然，后设备间的高速数据交换还得交给早已成熟的802.3有线网络，或者802.11 Wi-Fi无线网络来进行。

英特尔Wi-Fi Direct和DLNA究竟有何关系？

熟悉行业的用户应该对英特尔推出的Wi-Fi Direct技术不陌生，它支持P C和显示设备间的无线传输，能将P C输出的画面较为实时地无线传导至屏幕上。从形式上看，这和DLNA展现的远程播放技术极为相似，可以说两者点对点的传播思路如出一辙。

Wi-Fi Direct一现身，Wi-Fi联盟就宣布将它添加到无线连接的新标准里。随后Wi-Fi联盟又和DLNA联盟合作，打算将Wi-Fi Direct无缝融合到D LNA规范中。这其实是Wi-Fi联盟和D LNA联盟打算联手对抗蓝牙的战略，不过对用户来说战略不重要，重要的是以后Wi-Fi Direct和DLNA将相互兼容，资料分享将更加方便。

需要注意的是，和DLNA不同，在传输数据时Wi-Fi Direct技术还另有特色，它不需要两边的设备都支持Wi-Fi Direct标准，只要有一方满足新的Wi-Fi Direct标准就可以互联。而且因为传输过程中采用了压缩技术，所以它对网络带宽的要求也相对更低。当然，压缩技术需要在传输前压缩数据，接收后解压数据，这会明显增加整个系统的延迟，这让Wi-Fi Direct不太适用于对延迟敏感的实时传输应用。

Wi-Fi Direct演示，和DLNA远程播控在形式上可谓完全一样。

大特点：基于IP的点对点

除了设备识别，DLNA相对传统网络技术还有另一个重要变化，这也是它的关键特性——基于IP的点对点传输特性。实际上DLNA之所以越来越受用户关注，也正是因为它的直连特性，否则无线有Wi-Fi，有线有以太网不就足够了吗？

什么是“直连”？先说传统的数据输出路径，我们要从设备B传数据到设备A，至少需要经过1个路由器的转发（常见局域网），倘若使用广域网，则中间还不知道会经过多少交换设备。而直连就是指B设备和A设备在传输数据时，没有经过如路由器之类的交换设备。这免去了数据传播的中间环节，理论上效率、速度、延迟等表现都应该更好。DLNA是如何做到点对点直连的？这是因为DLNA原本就是构建于当前有线或无线网络基础上的中间层协议，所以它依旧遵循TCP/IP协议，每个设备的IP都是独立的，可以作为身份的唯一识别。在DLNA设备间相互识别设备类型的同时，也能确定设备的IP，利用IP的唯一性进行数据点对点传输。而且，由于基于的是以太网硬件架构，所以DLNA的带宽比蓝牙等规范高出太多，有线网络1000Mbps，无线网络超过450Mbps，能满足高质量多媒体资料的流化需求。

继承了成熟的安全特性

基于当前无线Wi-Fi网络的底层硬件结构，不仅让DLNA拥有了足够出色的数据传输带宽优势，还让DLNA协议继承了出色的安全性能。安全性主要从安全通道的建立、接入控制和过滤功能着手，数据加密可以说是必要的特性，目的是防止连接路径上的第三方假冒接收者，或者企图截获信息的非法用户。和蓝牙等简单的匹配模式不同，DLNA拥有Wi-Fi技术的所有加密特性，AES、WPS等等一应俱全，非法用户很难轻易破解密码非法接入，就算截取了传输的信息，也很难破解加密后的数据，获得真实资料。

市场现状：渐成普及之势

支持DLNA困难吗？对PC来说，要支持DLNA就是加装一个驱动，或者安装一个相应软件的事儿，非常简单。对其他设备来说，支持DLNA相对复杂一点，但也绝不困难。例如智能手机、平板和机顶盒等设备，它们要想支持DLNA，必须在产品设计时就融入支持该技术的芯片。一般支持DLNA技术的芯片都具备高带宽、强大的片上计算能力，以满足高码率媒体文件的流化和播放需求。当前诸如高通、博通、意法半导体等厂商都已经推出了不少这种SoC产品，并且也已经被大规模用于智能手机、平板、智能电视、电视机顶盒等设备中。

当然，为了保证不同设备类型、不同厂商的产品之间能够相互兼容，从芯片设计、制造开始，各个厂商都必须通过DLNA协会的认证。据悉，欲取得认证的厂商须先成为DLNA协会会员，然后会获得Conformance Test Tool（CTT）测试工具，厂商需在设计自己的产品时，用CTT完成自行测试，之后再将产品送往DLNA认证机构进行认证。在认证过程中，DLNA协会会根据送测产品类型及支持无线网络与否，来决定是否额外要求厂商提供通过UPnP及Wi-Fi等项目的认证资格。产品在通过认证之后便获得使用DLNA标识的权力，其延伸系列产品也可直接交予DLNA协会来完成认证，不需再重新开始全部流程。而DLNA的整体测试架构也并不复杂，依据不同测试内容与步骤分为三类，其中一致性测试工具（CTT）为DLNA协会所规定的测试工具，作用在针对装置的通讯协议（protocol）的功能做验证，包括了设备发现和控制、媒体管理及媒体传输三大类，以大程度的保证不同厂商、不同类型设备间的兼容性。总的来说，可能是因为PC支持的方便性，和整体认证的相对简单，DLNA的分享特性就显得更加实惠、诱人，终我们看到身边越来越多的设备开始支持DLNA，例如大家熟悉的索尼智能电视、小米盒子、多种智能手机等等……

SoC芯片的高速发展，为移动设备普及DLNA做好了准备。

DLNA——机会与挑战并存的未来

家庭数据分享是可期的强势业务，所以参与竞争的标准、组织非常多。除了大家熟悉的Wi-Fi、蓝牙和今天介绍的DLNA，其他涉猎家庭网络标准的组织还有UOPF、ECHONET、IETF、Home PNA、PLC等等。还有些研究侧重点不同，但也专注于网络数据分享的组织，如侧重于电信技术研究的国家电信联盟ITU-T、欧洲电信标准协会ETSI、中国的信息设备资源共享协同服务标准工作组IGRS（闪联）、家庭网络标准产业链名ITop Home（e家佳）、侧重家庭网络传输技术的家庭电力线联盟（Home Plug）、家庭电话线网络联盟（Home PNA）等等……从组织和规范的数量之多，就能看出竞争的激烈程度。究竟谁能入驻用户的客厅？未来的变数比较大，现在谁也不敢断言。但DLNA借助Wi-Fi技术的普及性，已经赢得先机，当前绝大多数的智能移动终端和家庭NAS、机顶盒都站在了DLNA阵营。广大的用户基数让DLNA更容易从实践中获得有益的反馈意见，并更加快速的改进。再者，借助802.11无线技术的升级，DLNA也将同步获得更出色的网络带宽、安全性和稳定性。这些优势就目前看来是其他标准难以企及的，我们看好DLNA的未来，也希望它能在网络标准的竞争中快速改进和完善，为用户们带来更加方便、安全的数据分享体验。

索尼是DLNA标准的发起者之一，也早发布支持DLNA功能的电视产品。它能抓取家庭NAS中的媒体资料直接播放，也能接受手机发送的媒体资料，将它展示在大屏幕上。

目前包括三星、HTC、小米等众多大家熟悉的智能手机厂商都在自家的产品中加入了对DLNA的支持，能投放媒体到大屏幕成为新的卖点。

除了有线连接，传统PC主板生产者也在为DIY产品添加无线DLNA支持。