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第
1
章
手机屏幕共享技术介绍
镜像技术
(Mirroring Technology)
是数字生活网络联盟
(DLNA)
推出的技
术
方案或虚拟网络运算
(VNC)
技术
混淆。
DLNA
技术的用途是多媒体档案
(
音乐、
图片、
影片
)
的分享；
而
VNC
强调的是远程桌面的控制，
本文讨论的镜射技术则是强调个
人装置上的声音画面分享，不限于任何文件格式及服务应用。
目前与镜像技术相关的技术主要有苹果
(Apple)
的
AirPlay
Mirroring
、
英特
尔
(Intel)
的
WiDi
、
AMD
的
AWD
3.0
、
WiGig
联
盟
的
WiGig
、
晶
像
(Silicon
Image)UltraGig(Wireless HD)
、
WHDI
联盟的无线数字家庭接口
(W
HDI)
、汽车联
机联盟
(Car
Connectivity
Consortium)
的
MirrorLink
，以及
Miracast
。除
WiGig
及
UltraGig
使用的是
60
GHz
的频段，其他的技术都是使用
2.4GHz
或
5GHz
的频段，
不同的
技术也有不同的传输速率及影音格式的规范。
AirPlay
Mirroring
凭借着其
iOS
及
Mac
装置的热卖，在此技术领域占有一定
的比例；
WiDi
以内建于英特尔笔记本电脑平台上的优势
打入市场；
WiGig
技术的
传输率可
到达
7Gbit/s
，
2013
年初又与
Wi-Fi
联盟合并，
因此未来的发展值得关注。
UltraGig
的传输
率可到达
28Gbit/s
，
不过该技
术目前由晶像独占，
得看设备制造
商是否愿意采用；
WHDI
也由于其独占性，
须看制造商是否支持；
MirrorLink
主要
的应用目标
是在车载系统，
并同时定义有线及无线的应用，
由于是汽车联机
联盟
主推，因此比较有机会被车商所采用；而
Miracast
由
Wi-
Fi
联盟提出，并基于既
有的
Wi-F
i
技术，容易与现有的无线产品结合，因此开发厂商较多，特别是英特
< br>尔宣布
WiDi3.5
版将与
M
ircast
兼容。
由此可见，
Mir
acast
是目前最被看好的一项
技术，自从
< br>2012
年
9
月中开放认证后，
已有数十项产品通过认证，经认证的产品
数量也陆续增加中。
第
2
章
Miracast
智能手机、
平板无线屏幕
共享
技术
Miracast
是
Wi-Fi Al
liance
于
2012
年
9
月
19
日宣布启动的<
/p>
Wi-Fi CERTIFIED
Miracast?认证项目。
Mi
racast
设备提供简化发现和设置，
用户可以迅速在设备间
传输视频。
该技
术与认证项目由
Wi-
Fi
联盟中的移动与消费性电子设备制造商及芯片厂商共同制
定
。
行业分析者预计
Miracast
认
证设备的年产量在未来四年将超过
10
亿台。
< br>[1]
Miracast<
/p>
用户可以尽情在大屏电视上浏览智能手机拍下的照片，
通过会议室
投影仪实时共享笔记本屏幕，
或者在平板电脑上收看家庭电视机
顶盒的直播节目。
Miracast
通过
Wi-Fi CERTIFIED Wi-
Fi
Direct?形成连接，因此无需接入任何
Wi-Fi
网络——
Miracast
认证设备内部具
备连接功能。
Miracast
支持
保护内容串流，
使设备可以接收电影和其它受版权保护的材料。
为了保护高级内容，
Miracast
对今天广泛应用于
HDMI®
和
DisplayPor
t
等有线
界面的受信任内容保护机制进行了无线改编。另外，每
台设备都自动启用全新
WPA2?安全保护，保证所有多媒体内容传输的隐密性。
“Miracast 是基于
Wi-Fi
Direct
的一个引人瞩目的应用，”IHS iSuppli
Research
的Brian
O’Rourke表示。
Miracast
< br>采用的技术由来自
Wi-Fi Alliance
移动和
客户电子制造商和芯片
制造商的团队研发，以实现简化视频分享的标准化。根据
Wi-Fi Alliance
显示
规格，<
/p>
产品包含了
Miracast
厂商间不同
品牌的交互操作，
使用户可以轻松在家或
在办公室享受大屏幕上
的视频。
外文名：
Miracast
发布时间：
2012
年
9
月
19
日
< br>
作用：简化发现和设置、传输视频
2.1
简化过程
< br>当使用者希望在设备间无线分享设备的画面内容时，
毋须再透过繁复的手续
连接传输线或进行设定，而能彼此识别、彼此连结，并能管理链接，根据设备的
功能与网络条件，
协调合适的影音传输格式，
让影音画
面能在不同的装置间串流
分享。
利用
Miracast
技术，
使用者不再须
要寻找各种规格的线材与转换器，
亦毋须
确认用于连接设备的正
确接头。除此之外，智能手机、平板电脑、笔记本电脑、
台式机等设备不再须要设计各种
连接接口，就能与其他的输出设备，如电视机、
机顶盒
(STB
)
、投影仪、音响、耳机等连接，即可将多媒体与应用服务的内容在
远程影音设备上播放。
2.2
兼容技术编辑
Mi
racast
建立在其他几项
Wi-Fi
联盟所发展的基础技术之上，包括无线传
输技术
802.11n(
兼容于未来其他传输规格如
802.11ac)
、点对点连接技术的
Wi-Fi
Direct
与
TDLS(Tunneled
DirectLink
Setup)
、安全性方面的
WPA2(Wi-Fi
Protected
Access 2)
加密、提供服务质量
(QoS)
及流量管理的
WMM(Wi-Fi
Multim
edia)
技术、省电相关机制的
WMM
Power
Save
技术，以及方便
用户配置网
络的
WPS(Wi-Fi Protected
Setup)
技术。
在
Miracast
规格中，
将设备分为两类，
一类称为传送端
(Source)
，
另一类称
为接收端
(Sink)
。
接收端又分为主接收端
(Primary
Sink)
及次接收端
(Secondary
Sink)
，差别在于主接收端能支持影像或声音的数据输出；
而次接收端只支持声
音的数据输出，
这样的区别是由于
Miracast
提出配对接收端
(Coupl
ed
Sink)
的操
作架构
(
图
1)
，使用者可选
择将影音分流至不同设备并同时呈现影音信息。
Miraca
st
操作的程序，如图
2
所示。首先，
由于
Miracast
也定义服
务搜寻的功能，不过在规格中是选择性的，因此会以
Wi-Fi
Direct
寻找附近的
Miracast
< br>装置，
然后将寻找的讯息传达给用户。
使用者可以从寻找
到
或是先前联机过的装置中，
选择想要连接的装置，
建立好无线联机后，
两边的装
置会进行设备功能与
网络条件的协调，
以选择适合的影音传输格式。
建立影音串
流的联机协议
(Session)
后，后续
就是一连串的实时串流协议
(RTSP)
控制命令，
以控制影音串流的播放及终止。
图
3
为
Mir
acast
的通讯架构中关于控制的
部分，
从底层来看是基于
Wi-Fi
Direct
、
TDLS
及
WPS
等无线技术上。接下来会分为两个部分，一部分是在于开放系统互联
第二
层
(OSI Layer
2)
，亦即数据链路层
(Data Link Layer)<
/p>
的操作，以进行寻找装置
及建立无线联机。
另一部分是在无线网络联机建立后，
TCP/IP
层之上的控
制命令，
包括以
RTSP
协议进行装置
能力沟通
(Capability
Negotiation)
、
影音串流联机协
议的建立与管理、使
用者输入反向信道
(UIBC/User
Input
Back
Channel)
、远程<
/p>
I2C
读
写
(R
emote
I2C
Read/Write)
或
高
带
宽
数
字
内
容
保
护
(High-Bandwidth
Digital Content
Protection,HDCP)
控制讯息等数据的传送。
其中，
UIBC
定义如何将接收端的控
制讯号回送到传送端，包括触控、鼠标、
键盘、
游戏杆等设备事
件，
让用户透过接收端的输入设备回控传送端；
而远程
IC
读写是让传送端可透过
TCP/IP
读写一些接收端的
IC
讯号，如延伸显示能力
识别
(EDID)
，
以取得讯息或进行
控制；
HDCP
是由英特尔发展，
用于
保护数字内容的技
术，主要是防止数字内容在传输的时候被盗录，在传送端及接收端之<
/p>
前建立一套加解密的机制，
如果在传输
的过程中有不支持
HDCP
的装置，
则
被
保护的影片将会无法显示或被迫调降分辨率观看。
值得注意的
是，
UIBC
、
远程
< br>IC
读写与
HDCP
等
Miracast
所定义的服务与功能，
在规格
中并非必备，
厂商可依应用
的需求决定是否实作。
2.3
不同规范编辑
Miracast
规格在视频上规定使用
ITU-T H.264
视频编码算法进行压缩，但为
配合应
用上的特性，
有些微的修改，
舍弃比较复杂的技术，
如基线协议
(Baseline
Profile,
BP)
定义的弹性
聚集区块
(FlexibleMacroblock
Ordering,
FMO)
、任意
切片顺序
(Arbitrary
SliceOrdering,
ASO)
、冗余切片
(Redundant Slice,
RS)
及
CBP(Constrained
Baseline
Profile)
等。另外，
Miracast
规格还调整
HP(High
Profile)
中
的
上
下
文
自
适
应
二
进
制
算
术
编
码
(Context-adaptive
Binary
Arithmetic
Coding,CABAC)
和
B <
/p>
Slice
，
成为新的
< br>CHP(Constrained
High
Profile)
。
此外，
Miracast
视频传输规格级别
(Level)
定义在
3.1
到
4.2
，可选择的分辨
率包括美
国消费电子产品协会
(CEA)
、视讯电子标准协会
(VESA)
及
HH(Handheld)
标准中所订定的数十种分辨率组合，最高分辨率及更新率可达1,920×1,200
60fps
。另外，
Miracast
视频传输规格也有定义三维
(3D)
影片格式
，包括
Top &
Bottom[Half]
、
Frame
Sequential
、
Frame
Packing
及
Side by
Side[Half]
等格
式。
在声
音的
格式
方面
，主
要
定义
线
性脉冲编码
调变
(Linear
Pulse-Code
Modulation,
LPCM)
、进阶音频编码
(Advanced Audio
Coding, AAC)
及
Dolby
Advanced Codec 3(AC3)
三种声音编码方
式，及不同的声道数、取样频率及位频
率等。
图
4
为
Miracast
通讯架构中关于视频数据处理流程的部分。整个视频数据处
理及传输
的流程，
大致上分为几个阶段，
一开始将撷取到系统的画面及声
音进行
压缩，
而压缩后的影音数据再转为基本封包串流
(Packetized
Elementary
Stream,
PES)
封包格式，
若应用
HDCP
，
会将相关信息加进来，
再以
MPEG2-TS
的方式进行影
音数据的融合
(Mux)
，
接下来再加上
RTP
的标
头
(Header)
，
最后透过
UDP/IP
的方式
传送。到接收端则是反向
的解封装、分工
(Demux)
、
HD
CP
解密及解压缩后，呈现
影像及声音的数据。
Miracast
规格中也有提到建议的流量控制方
式。在网络传输不稳定的时候，
可透过改变压缩率、
略过画面或
聚集区块，
或者透过改变影音编码格式等方法达
到流量的控制，
以维持影音播放的流畅性。
2.4
镜像技术编辑
说明了
Miracast
的流程及架构后，
将进一步讨论镜像
技术的相关应用，
因此
并不局限在
Mi
racast
的规范内。
除基本的小屏幕镜像到大屏幕的影音多
媒体应用
外，
镜像技术还可发展出许多种不同的变形应用，
如可扩展到一对多的应用，
亦
即会议中可将
简报传送到其他与会者的个人装置，
也可把文件的分享整合，
让
与
会者能同时在文件上进行协作编辑，
会议结束后能将纪录储存
于与会者的个人装
置。
在教学的应用环境中，
< br>教学者能将画面传送到学生的装置，
或是将教学者或
特定
学生的画面传送到电子黑板上。
另外的变形应用是使用镜像技
术将个人装置的延伸画面传送到远程屏幕，
进
而和原有的装置进
行特殊的互动应用，
例如将游戏画面投放在高分辨率的电视上，
手机上则显示与用户互动的控制器画面。除此之外，结合
UIBC
的技术，可达到
BYOD(BringYour
Own <
/p>
Device)
的概念，消费者使用自己的智能设备做为一台便携
式的主机，
在办公室只须准备屏幕及输入设备后，
就能轻松的办公，
也毋须担心
的数据的同步、传输的
安全性及工作环境的机动性之类的问题。
2.5
认证产品编辑
Wi-Fi
第一批
Wi-Fi CERTIFIED
Miracast
产品。
测试套件
博通双频
11n WiFi
Intel® WiDi
Marvell
Avastar USB-8782 802.11n 1x1
双频参考设计
MediaTek
a/b/g/n
双频移动电话客户
, MT662X_v1
and DTV Sink, MV0690
Ralink 802.11n
无线适配器
, RT3592
Realtek Dual-band 2x2 RTL8192DE HM92D01
PCIe
半迷你卡
and RTD1185
RealShare
智能显示适配器
自产品测试向供应商开放以来，第一批通过认证的消费产品有
A
ctiontec
-screenbeam
屏幕分享器套件、
LG Optimus
G
智能手机、三星
Galaxy S III
< br>智能
手机和三星的
Echo-P
系列电视。
在芯片商方面，
英伟达<
/p>
（
NVIDIA
）
、
德州仪器
（
Ti
< br>）
、
高通、
瑞昱、
Marvell
、
联发科等也纷纷加入
Wi-Fi
CERTIFIED
Miracas
t
认证计划测试平台。随着各种支
持
M
iracast
技术的终端设备不断问世，
我们相信一个精彩的
无线显示时代即将到
来！
支持设备
目前支持
< br>Miracast
的发送端设备主要有：
Samsung: GT-I9300
、
GT-I9300Z
、
支持
Miracast
的接收端设备主要有：智开
miracast
大屏分享器、
WiPlug
、
Screenbeam
、
N
anters
、乐视超级电视、小技
PTV
、幻屏无线媒体分享器、多笑金
箍棒、
PTV3000
、小米盒子、美莱仕宝盒等
第
3
章
DLNA
无线屏幕共享技术
DLNA
的全称是
DIGITAL
LIVING NETWORK ALLIANCE
，
其宗旨是
Enjoy your
music,
photos
and
videos,
anywhere
anytime
，
DLNA(Digital
Living
Network
Alliance)
由索尼、英特尔、微软等发起成立、旨在
解决个人
PC
，消费电器，移
动设备在
内的无线网络和有线网络的互联互通，
使得数字媒体和内容服务的无限
< br>制的共享和增长成为可能，目前成员公司已达
280
多家
。
DLNA
并不是创造技术，
而是形成一种解决的方案，
一种大家可以遵守的规范。
所以，其选择的各种技术和协议都是当前所应用很广泛的技术和协议。
DLNA
将其整个应用规定成
5
个功能组件。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。
中文名：
DLNA
外文名：
DIGITAL LIVING
NETWORK ALLIANCE
时间：
2003
年
6
月
24
日
前身：
DHWG
功能：
终端互联解决方案
3.1
发展编辑
DLNA
成立于
2003
年
6
月
24
日
,
其前身是
DHWG
（
Digital Home Working
Group
数字家庭工作组）
，由<
/p>
Sony
、
Intel
< br>、
Microsoft
等发起成立、旨在解决个
人
PC
，消费电器，移动设备在内的无线网络
和有线网络的互联互通，使得数字
媒体和内容服务的无限制的共享和增长成为可能。
DLNA
的口号是
Enjoy your
music, photos and videos, anywhere
anytime
。
3.2
功能编辑
探索：网络中寻找无配置的设备并计算出其提供的
家庭解决方案：
性能
2.
浏
览：浏览内容并通过不同方式分类
3.
搜索
:
在设备上寻找特定内容
4.
分流
:
全网发
送多媒体内容
5.
服务
:
网络通知通讯录
6.<
/p>
打印
:
向网络附属打印机发送内容
7.
控制
:
使用网络改变设备状态
8.
上传
:
发送内容到服务器
<
/p>
9.
下载
:
接收
并储存内容
10.
自动译码
:
改变分辨率或内容格式来确保设备正确翻译
11.
服务保证
:
区分网络交通优先次序，
若网络超载，
优先放弃最弱的优先
权
3.2.1
功能模块
DMS
DMR
DMC
DMP
DMS
：
Digital Media
Server
服务器
DMR
：
Digital Media
Renderer
渲染器（受控端）
DMC
：
Digital Media
Controller
控制器
DMP
：
Digital
MediaPlayer
播放器（可理解为
DMC+DMR<
/p>
）
3.2.2
组件构成
功能组建
重要技术和协议
Media
Formats
Media
Format
Required
and
Optional
Format
Profiles
Device
Discovery
and
Control
UPnP
Device
Architecture
Device
Discovery
Control
and
Media
Mana
gement
1.0
Media
Management
and
Control
UPnP
A
V
1.0
and
UPnP
Printer:1
Media
Transport
Media
Transport
HTTP
(Mandatory)
and
RTP
(Optional)