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基於DLNA實現iOS，Android投屏：SSDP發現裝置

阿新 • • 發佈：2018-11-11

SSDP能夠在區域網能簡單地發現裝置提供的服務。SSDP有兩種發現方式：主動通知和搜尋響應方式。

定址

UPnP 技術是架構在 IP 網路之上。因此擁有一個網路中唯一的 IP 地址是 UPnP 裝置正常工作的基礎。UPnP 裝置首先檢視網路中是否有 DHCP 伺服器，如果有，那麼使用 DHCP 分配的 IP 即可；如果沒有，則需要使用LLA技術來為自己找適合的IP地址。

另外，在 UPnP 執行過程中，UPnP 裝置都需要週期性檢測網路中是否有 DHCP 伺服器存在，一旦發現有 DHCP 伺服器，就必須終止使用 LLA 技術獲取的 IP 地址，改用 DHCP 分配的 IP 地址。

發現

SSDP

SSDP:Simple Sever Discovery Protocol，簡單服務發現協議，此協議為網路客戶提供一種無需任何配置、管理和維護網路裝置服務的機制。此協議採用基於通知和發現路由的多播發現方式實現。協議客戶端在保留的多播地址：239.255.255.250：1900（IPV4）發現服務，（IPv6 是：FF0x::C）同時每個裝置服務也在此地址上上監聽服務發現請求。如果服務監聽到的發現請求與此服務相匹配，此服務會使用單播方式響應。

常見的協議請求訊息有兩種型別，第一種是服務通知，裝置和服務使用此類通知訊息宣告自己存在；第二種是查詢請求，協議客戶端用此請求查詢某種型別的裝置和服務。

iOS中使用GCDAsyncUdpSocket傳送和接受SSDP請求、響應及通知，安卓也需要用類此框架來完成

所以我們發現裝置也有兩種方法

  1. 主動通知方式：當裝置加入到網路中，向網路上所有控制點通知它所提供的服務，通知訊息採用多播方式。
  2. 搜尋——響應方式：當一個控制點加入到網路中，在網路搜尋它感興趣的所有裝置和服務，搜尋訊息採用多播方式傳送，而裝置針對搜尋的響應則是使用單播方式傳送。

SSDP 裝置型別及服務型別

 

服務型別 表示文字
UPnP_MediaServer1 urn:schemas-upnp-org:device:MediaServer:1
UPnP_MediaRenderer1 urn:schemas-upnp-org:device:MediaRenderer:1
UPnP_ContentDirectory1 urn:schemas-upnp-org:service:ContentDirectory:1
UPnP_RenderingControl1 urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl:1
UPnP_ConnectionManager1 urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager:1
UPnP_AVTransport1 urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1
裝置型別 表示文字
UPnP_RootDevice upnp:rootdevice
UPnP_InternetGatewayDevice1 urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1
UPnP_WANConnectionDevice1 urn:schemas-upnp-org:device:WANConnectionDevice:1
UPnP_WANDevice1 urn:schemas-upnp-org:device:WANConnectionDevice:1
UPnP_WANCommonInterfaceConfig1 urn:schemas-upnp-org:service:WANCommonInterfaceConfig:1
UPnP_WANIPConnection1 urn:schemas-upnp-org:device:WANConnectionDevice:1
UPnP_Layer3Forwarding1 urn:schemas-upnp-org:service:WANIPConnection:1
UPnP_WANConnectionDevice1 urn:schemas-upnp-org:service:Layer3Forwarding:1


主動通知方式

當裝置新增到網路後，定期向（239.255.255.250:1900）傳送SSDP通知訊息宣告自己的裝置和服務。

宣告訊息分為 ssdp:alive(裝置可用) 和ssdp:byebye(裝置不可用)

ssdp:alive 訊息

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NOTIFY * HTTP/1.1           // 訊息頭
NT:                         // 在此訊息中，NT頭必須為服務的服務型別。（如：upnp:rootdevice）
HOST:                       // 設定為協議保留多播地址和埠，必須是：239.255.255.250:1900（IPv4）或FF0x::C(IPv6
NTS:                        // 表示通知訊息的子型別，必須為ssdp:alive
LOCATION:                   // 包含根裝置描述得URL地址  device 的webservice路徑（如：http://127.0.0.1:2351/1.xml) 
CACHE-CONTROL:              // max-age指定通知訊息存活時間，如果超過此時間間隔，控制點可以認為裝置不存在 （如：max-age=1800）
SERVER:                     // 包含作業系統名，版本，產品名和產品版本資訊( 如：Windows NT/5.0, UPnP/1.0)
USN:                        // 表示不同服務的統一服務名，它提供了一種標識出相同型別服務的能力。如：
                            // 根/啟動裝置 uuid:f7001351-cf4f-4edd-b3df-4b04792d0e8a::upnp:rootdevice
                            // 連線管理器  uuid:f7001351-cf4f-4edd-b3df-4b04792d0e8a::urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager:1
                            // 內容管理器 uuid:f7001351-cf4f-4edd-b3df-4b04792d0e8a::urn:schemas-upnp-org:service:ContentDirectory:1

ssdp:byebye 訊息

當裝置即將從網路中退出時，裝置需要對每一個未超期的 ssdp:alive 訊息多播形式傳送ssdp:byebye 訊息，其格式如下：

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NOTIFY * HTTP/1.1       // 訊息頭
HOST:                   // 設定為協議保留多播地址和埠，必須是：239.255.255.250:1900（IPv4）或FF0x::C(IPv6
NTS:                    // 表示通知訊息的子型別，必須為ssdp:byebye
USN:                    // 同上

搜尋——響應方式

當控制點，如手機客戶端，加入到網路中，可以通過多播搜尋訊息來尋找網路上感興趣的裝置。我寫DLNA模組時候也用主動搜尋方式來發現裝置。主動搜尋可以使用多播方式在整個網路上搜索裝置和服務，也可以使用單播方式搜尋特定主機上的裝置和服務。

多播搜尋訊息

一般情況我們使用多播搜尋訊息來搜尋所有裝置即可。多播搜尋訊息如下：

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M-SEARCH * HTTP/1.1             // 請求頭 不可改變
MAN: "ssdp:discover"            // 設定協議查詢的型別，必須是：ssdp:discover
MX: 5                           // 設定裝置響應最長等待時間，裝置響應在0和這個值之間隨機選擇響應延遲的值。這樣可以為控制點響應平衡網路負載。
HOST: 239.255.255.250:1900      // 設定為協議保留多播地址和埠，必須是：239.255.255.250:1900（IPv4）或FF0x::C(IPv6
ST: upnp:rootdevice             // 設定服務查詢的目標，它必須是下面的型別：
                                // ssdp:all  搜尋所有裝置和服務 
                                // upnp:rootdevice  僅搜尋網路中的根裝置 
                                // uuid:device-UUID  查詢UUID標識的裝置 
                                // urn:schemas-upnp-org:device:device-Type:version  查詢device-Type欄位指定的裝置型別，裝置型別和版本由UPNP組織定義。 
                                // urn:schemas-upnp-org:service:service-Type:version  查詢service-Type欄位指定的服務型別，服務型別和版本由UPNP組織定義。

如果需要實現投屏，則裝置型別 ST 為urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1

多播搜尋響應

多播搜尋 M-SEARCH 響應與通知訊息很類此，只是將NT欄位作為ST欄位。響應必須以一下格式傳送：

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HTTP/1.1 200 OK             // * 訊息頭
LOCATION:                   // * 包含根裝置描述得URL地址  device 的webservice路徑（如：http://127.0.0.1:2351/1.xml) 
CACHE-CONTROL:              // * max-age指定通知訊息存活時間，如果超過此時間間隔，控制點可以認為裝置不存在 （如：max-age=1800）
SERVER:                     // 包含作業系統名，版本，產品名和產品版本資訊( 如：Windows NT/5.0, UPnP/1.0)
EXT:                        // 為了符合HTTP協議要求，並未使用。
BOOTID.UPNP.ORG:            // 可以不存在，初始值為時間戳，每當裝置重啟並加入到網路時+1，用於判斷裝置是否重啟。也可以用於區分多宿主裝置。
CONFIGID.UPNP.ORG:          // 可以不存在，由兩部分組成的非負十六進位制整數，由兩部分組成，第一部分代表跟裝置和其上的嵌入式裝置，第二部分代表這些裝置上的服務。
USN:                        // * 表示不同服務的統一服務名
ST:                         // * 服務的服務型別
DATE:                       // 響應生成時間

其中主要關注帶有 * 的部分即可。這裡還有一個大坑，有些裝置返回來的欄位名稱可能包含有小寫，如LOCATION和Location，需要做處理。
此外還需根據LOCATION儲存裝置的IP和埠地址。
響應例子如下：

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HTTP/1.1 200 OK
Cache-control: max-age=1800
Usn: uuid:88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22::urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1
Location: http://192.168.1.243:46201/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/desc.xml
Server: Linux/3.10.33 UPnP/1.0 Teleal-Cling/1.0
Date: Tue, 01 Mar 2016 08:47:42 GMT+00:00
Ext: 
St: urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1

描述

控制點發現裝置之後仍然對裝置知之甚少，僅能知道UPnP型別，UUID和裝置描述URL。為了進一步瞭解裝置和服務，需要獲取並解析XML描述檔案。
描述檔案有兩種型別：裝置描述文件(DDD)和服務描述文件(SDD)

裝置描述文件

裝置描述文件是對裝置的基本資訊描述，包括廠商製造商資訊、裝置資訊、裝置所包含服務基本資訊等。

裝置描述採用XML格式，可以通過HTTP GET請求獲取。其連結為裝置發現訊息中的Location。如上述裝置的描述檔案獲取請求為

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GET http://192.168.1.243:46201/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/desc.xml HTTP/1.1
HOST: 192.168.1.243:46201

裝置響應如下

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HTTP/1.1 200 OK
Content-Length    : 3612
Content-type      : text/xml
Date              : Tue, 01 Mar 2016 10:00:36 GMT+00:00

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<root xmlns="urn:schemas-upnp-org:device-1-0" xmlns:qq="http://www.tencent.com">
    <specVersion>
        <major>1</major>
        <minor>0</minor>
    </specVersion>
    <device>
        <deviceType>urn:schemas-upnp-org:device:MediaRenderer:1</deviceType>
        <UDN>uuid:88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22</UDN>
        <friendlyName>客廳的小米盒子</friendlyName>
        <qq:X_QPlay_SoftwareCapability>QPlay:1</qq:X_QPlay_SoftwareCapability>
        <manufacturer>Xiaomi</manufacturer>
        <manufacturerURL>http://www.xiaomi.com/</manufacturerURL>
        <modelDescription>Xiaomi MediaRenderer</modelDescription>
        <modelName>Xiaomi MediaRenderer</modelName>
        <modelNumber>1</modelNumber>
        <modelURL>http://www.xiaomi.com/hezi</modelURL>
        <serialNumber>11262/180303452</serialNumber>
        <presentationURL>device_presentation_page.html</presentationURL>
        <UPC>123456789012</UPC>
        <dlna:X_DLNADOC xmlns:dlna="urn:schemas-dlna-org:device-1-0">DMR-1.50</dlna:X_DLNADOC>
        <dlna:X_DLNACAP xmlns:dlna="urn:schemas-dlna-org:device-1-0">,</dlna:X_DLNACAP>
        <iconList>
            <icon>
                <mimetype>image/png</mimetype>
                <width>128</width>
                <height>128</height>
                <depth>8</depth>
                <url>icon/icon128x128.png</url>
            </icon>
        </iconList>
        <serviceList>
            <service>
                <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:AVTransport</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
            <service>
                <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:RenderingControl</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RenderingControl/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RenderingControl/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RenderingControl/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
            <service>
                <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:ConnectionManager</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/ConnectionManager/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/ConnectionManager/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/ConnectionManager/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
            <service>
                <serviceType>urn:mi-com:service:RController:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:RController</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RController/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RController/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RController/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
        </serviceList>
        <av:X_RController_DeviceInfo xmlns:av="urn:mi-com:av">
            <av:X_RController_Version>1.0</av:X_RController_Version>
            <av:X_RController_ServiceList>
                <av:X_RController_Service>
                    <av:X_RController_ServiceType>controller</av:X_RController_ServiceType>
                    <av:X_RController_ActionList_URL>http://192.168.1.243:6095/</av:X_RController_ActionList_URL>
                </av:X_RController_Service>
                <av:X_RController_Service>
                    <av:X_RController_ServiceType>data</av:X_RController_ServiceType>
                    <av:X_RController_ActionList_URL>http://api.tv.duokanbox.com/bolt/3party/</av:X_RController_ActionList_URL>
                </av:X_RController_Service>
            </av:X_RController_ServiceList>
        </av:X_RController_DeviceInfo>
    </device>
</root>

其中響應訊息體為XML格式的裝置描述內容。資訊結構比較明確，就不一一介紹了。解析該XML，儲存裝置的一些基本資訊如deviceType 、friendlyName 、iconList 等。之後我們關注該裝置提供的服務列表，投屏最關注的服務為urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1:

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<root xmlns="urn:schemas-upnp-org:device-1-0" xmlns:qq="http://www.tencent.com">
    <device>
        <serviceList>
            <service>
                <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:AVTransport</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
        </serviceList>
    </device>
</root>

如只需要實現簡單的投屏，則儲存urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1服務的上述資訊即可。如需要進一步瞭解該服務，則需要獲取並解析服務描述文件。

坑點1：有些裝置 SCPDURL 、controlURL 、eventSubURL 開頭包含/ ，有些裝置不包含，拼接URL時需要注意。

服務描述文件

為了實現簡單的投屏和控制（播放、暫停、停止、快進）操作並不需要解析服務描述檔案。所有動作均為UPnP規範動作，具體動作請求參見基於DLNA實現iOS，Android投屏：SOAP控制裝置

服務描述文件是對服務功能的基本說明，包括服務上的動作及引數，還有狀態變數和其資料型別、取值範圍等。

和裝置描述文件一致，服務描述文件也是採用XML語法，並遵守標準UPnP服務schema檔案格式要求。獲取上述服務SDD語法如下：

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GET http://192.168.1.243:46201/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/desc.xml
HOST: 192.168.1.243:46201

裝置響應如下：

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Date              : Tue, 01 Mar 2016 10:00:36 GMT+00:00
<!-- 省略了部分動作和狀態變數 -->
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<scpd xmlns="urn:schemas-upnp-org:service-1-0">
    <specVersion>
        <major>1</major>
        <minor>0</minor>
    </specVersion>
    <actionList>
        <action>
            <name>Pause</name>
            <argumentList>
                <argument>
                    <name>InstanceID</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        <action>
            <name>Play</name>
            <argumentList>
                <argument>
                    <name>InstanceID</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
                <argument>
                    <name>Speed</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>TransportPlaySpeed</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        <action>
            <name>Previous</name>
            <argumentList>
                <argument>
                    <name>InstanceID</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        <action>
            <name>SetAVTransportURI</name>
            <argumentList>
                <argument>
                    <name>InstanceID</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
                <argument>
                    <name>CurrentURI</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>AVTransportURI</relatedStateVariable>
                </argument>
                <argument>
                    <name>CurrentURIMetaData</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>AVTransportURIMetaData</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        ...
    </actionList>
    <serviceStateTable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>CurrentTrackURI</name>
            <dataType>string</dataType>
        </stateVariable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>CurrentMediaDuration</name>
            <dataType>string</dataType>
        </stateVariable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>AbsoluteCounterPosition</name>
            <dataType>i4</dataType>
        </stateVariable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>RelativeCounterPosition</name>
            <dataType>i4</dataType>
        </stateVariable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>A_ARG_TYPE_InstanceID</name>
            <dataType>ui4</dataType>
        </stateVariable>
        ...
    </serviceStateTable>
</scpd>
  • actionList 目前服務上所包含的動作列表。
  • actionList 目前服務上所包含的狀態變數。

以Pause動作為例

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<scpd xmlns="urn:schemas-upnp-org:service-1-0">
    <actionList>
        <action>
            <!-- 動作名稱 -->
            <name>Pause</name>
            <!-- 引數列表 -->
            <argumentList>
                <argument>
                    <!-- 引數名稱 -->
                    <name>InstanceID</name>
                    <!-- 輸出或輸出-->
                    <direction>in</direction>
                    <!-- 宣告引數有關的狀態變數 -->
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        ...
    </actionList>
    <serviceStateTable>
    <!-- 狀態變數 -->
        <stateVariable>
            <!-- 是否傳送事件訊息，如果為yes則該狀態變數發生變化時生成事件訊息。 -->
            <stateVariable sendEvents="no">
            <!-- 狀態變數名稱 -->
            <name>A_ARG_TYPE_InstanceID</name>
            <!-- 狀態資料型別 -->
            <dataType>ui4</dataType>
        </stateVariable>
        ...
    </serviceStateTable>
</scpd>

為了實現簡單的投屏和控制（播放、暫停、停止、快進）操作並不需要解析服務描述檔案。所有動作均為UPnP規範動作，具體動作請求參見基於DLNA實現iOS，Android投屏：SOAP控制裝置

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