WiFI Display（WFD）

WiFI Display（WFD）是WiFI Alliance 开发出的一种规范，使多媒体设备之间建立和维持一个基于WiFi的连接，并且利用这个连接推进视频/音频的在目标设备的呈现播放。

以下是原话

The Wi-Fi Alliance is developing a “Wi-Fi Display Specification” to enable and
sustain a secure connection between multimedia devices, based on Wi-Fi, to
facilitate audio/video rendering

 

Wifi display的一些名詞

1.Source :

   A device that is capable of transmitting multimedia content

    能提供多媒体内容传输的设备

2.Sink :

   A device that is capable of receiving and rendering multimedia content

    能接受多媒体内容并将其呈现的设备

3.Session:

一个WFD在传输和接收设备之间连接

4.TDLS:

一项802.11协议，在两个连接到同一个Ap的客户端设备之间建立的直接连接，不懂的可以看图

Tunneled Direct Link Setup. An 802.11 protocol to setup a direct Wi-Fi
link between two peer client devices (STAs) that are members of the same BSS

 

5.wifi direct:

   设备无需通过无线路由器即可相互连接的技术，需要一台设备作为组织者建立一个类似ap功能的网络，其他设备可以搜索到并用wifi连接上

 

WFD原理与流程

还是用现有的图来说明其基本的过程吧

 

WFD连接基础

WFD建立在wifi p2p连接基础上的，支持以下两种连接方式

-wifi direct:（必须支持）

   设备无需通过无线路由器即可相互连接的技术，需要一台设备作为组织者建立一个类似ap功能的网络，其他设备可以搜索到并用wifi连接上

-TDLS:（可选）

   2台wifi设备连接在同一个Ap上，它们可以直接建立一个点对点的通道实现数据传输

 

 

WFD建立的11个过程

 

1.Device Discovery

wfd 设备之间的搜索探测功能，使用现有的 wifi p2p 技术为基础，并 在 wifi 信标、探测信号中加入了 wfd 特有格式的探测信号

 

2.Service discovery

此功能是可选功能，也是建立在 wifi p2p 原有的 service discovery 基础上，并加入 wfd 特有格式的请求和回应命令

 

3.Device selection

用户选择一个需要连接的设备

Wifi -direct 连接的强制和默认的， TDLS 可选

若有 2 个 sink ，一级和二级 sink ， wifi p2p 组织者必须是 source

 

4.Wifi connection setup

使用 wifi direct 和 tdls 技术，建立 wfd 基础线路

将设备建立 TCP 连接，并创建一个控制端口来建立和维护 session ，该端口跑的协议是 RTSP

 

5.Display capability negotiation

参数协定，决定需要使用的最佳参数，包括音视频解码率，分辨率，信道负载等等

若有一级和二级 sink 存在，都需要单独设定

过程和命令如下图

 

 

6.UIBC setup

即 user input back channel ，用户输入反向通道，此功能是可选的。

有两种类型

    generic ：硬件无关型，如鼠标点击，按键点击、 touch 点击、放大缩小等

    HIDC 人机接口设备控制：包括红外线、 USB 、蓝牙、 WIFI 、游戏杆、遥控器等

 

7.Link content protection

建立内容保护机制，可选功能

采用的是 HDCP2.0 安全协议，需要在数据流传输前建立

 

8.WFD Session setup

WFD 核心步骤，必须在能力协定的基础上建立

建立过程使用 RTSP 通信，具体见下图

 

9.AV Streaming

先将 Audio 和 video 多路复用成一个 MPEG2 传输流

在传输流头部用 MPEG2-TS 格式打包，并封装 RTP 、 UDP 、 IP 报头如下图

 

10.Payload control capability

在数据流建立之后，需要有控制管道负载的能力，包含以下功能

时间同步  如果有 2 个 sink 设备，二者音视频必须同步，实现保真

编码速率控制：因信道条件和电源管理优化控制管道负载

 

11.Display Session Teardown

WFD 会话终止，按连接分两种方法

Wifi -direct

跟 wifi p2p规范一样，source和sink有序拆除连接

TDLS

IEEE P802.11z specification 规范动作，有序的拆除终止连接

 

 

参考资料：Wi-Fi Alliance Member Symposium大会档案 20110421_China_Symposia_full_merge.pdf。下载地址如下

http://www.wi-fi.org/files/20110421_China_Symposia_full_merge.pdf