DLNA, uma rede multimídia dentro de casa – conheça a fundo

Todos os dias novos dispositivos eletrônicos são desenvolvidos e lançados no mercado, e a cada dia que passa uma característica vem sendo um dos critérios mais importantes para satisfazer as necessidades e as vontades do cliente. Essa característica muitas vezes não é fácil de ser alcançada, porém quanto mais perto dela se chegar maior a probabilidade da grande maioria que não detém conhecimento técnico adquirir um produto. Estamos falando da FACILIDADE.

Imagine uma casa onde você pode ver suas fotos na TV sem a necessidade de cabos, e através da própria TV pode enviar as imagens para serem impressas na sua impressora também sem fio. Agora imagine que você tem em seu notebook alguns filmes, e enquanto você está utilizando a Internet, a sua mulher está vendo um dos filmes que estão em seu notebook na TV da sala ou do quarto, tudo isso sem fios.

Existem várias maneiras de fazer coisas parecidas como os exemplos acima citados, porém necessitam de certo conhecimento em softwares, configurações de rede, entre outros, além de demandar tempo e muitas vezes as coisas não acontecerem como se deseja.

Pensando nisso é que surgiu a Digital Living Network Alliance (DLNA). Conheça como funciona esta tecnologia que promete facilitar a vida de quem adora conectar todos os seus dispositivos dentro de casa e assim integrar todo seu conteúdo multimídia.

O QUE É DLNA
O DLNA é uma aliança formada atualmente por mais de 250 empresas de diversos setores da área de tecnologia. Dentre essas 250 empresas 26 são responsáveis por desenvolver essa nova tecnologia chamada de DLNA. No meio dessas 26 empresas aparecem nomes como SONY, Intel, Microsoft, Motorola e diversas outras gigantes empresas de tecnologia do mundo. Atualmente a aliança chamada DLNA é administrada por um conselho formado pelas empresas, AwoX, Broadcom, Intel, Microsoft, Nokia, Panasonic, Samsung, Sony e Technicolor, elas são responsáveis por supervisionar o trabalho de outras quatro comissões responsáveis pela parte de Marketing, Técnica, Ecossistema e Certificações.

O DLNA foi formado em 2003 com outro nome, era conhecida como Digital Home Working Group, um ano depois, assim que foi lançada a primeira versão o nome mudou para DLNA. Veja abaixo um vídeo de demonstração da tecnologia na prática.

 

DLNA – Digital Living Network Alliance

 

O grande desafio do DLNA é alcançar a interoperabilidade entre diversos fabricantes e desenvolver dispositivos capazes de fornecer aos usuários meios para facilitar o compartilhamento multimídia em um ambiente doméstico utilizando principalmente a tecnologia sem fios Wireless. Estima-se que este ano mais de oito mil dispositivos já terão o certificado DLNA e estarão prontos para compartilhar, músicas, fotos e vídeos, entre celulares, câmeras digitais, televisores, vídeo games, notebooks, impressoras entre outros, todos interconectados através de uma rede com ou sem fio.

DIA A DIA – EXEMPLOS
Vamos conhecer as atuais funcionalidades que o DLNA proporciona aos seus usuários. Apenas para esclarecimento, as opiniões presente nesta parte do artigo refletem uma posição dos fabricantes e não dos autores. Todos os dispositivos aqui envolvidos para funcionar corretamente necessitam ter a certificação DLNA.

• Assistir filmes: Caso tenha gravado algum filme na sua câmera digital e fez algumas edições utilizando seu notebook e em seguida você deixou armazenado seu vídeo em um Network Attached Storage (NAS), que nada mais é que um HD externo com algumas características e neste exemplo com certificação DLNA. Bom agora você deseja mostrar seu vídeo para seus amigos ou para a família, basta ligar a TV e através do controle remoto escolher o vídeo que está em seu NAS e como em um DVD Player comum ver seu filme normalmente, apenas com um detalhe, a conexão entre o NAS e a TV pode ser sem fio.

• Ouvir Músicas: Está a fim de ouvir as músicas que você tem em seu notebook no seu computador que dispõe de grandes caixas de som com muita potência e qualidade sonora? Simples, conectar os dois através do DLNA é muito fácil e prático, ouça seu som sem precisar ficar trocando cabos ou gravar CDs etc.

• Slidshow de Fotos: Tirou fotos com seu celular ou câmera digital é está louco para mostrar para todos, envie suas fotos diretamente para a TV utilizando a rede sem fios da sua casa. Em seguida mantenha seus dados seguros fazendo uma cópia para seu NAS.

• Troca de música rápida: Deixe de lado o complicado Bluetooth e utilize a tecnologia DLNA para enviar músicas do seu notebook para seu celular rapidamente sem a necessidade de qualquer conexão física.

 

• Programas de TV gravados: Gravou o último capítulo da novela no seu gravador de vídeo digital (Digital Video Record – DVR) e não vê a hora de poder saber o final mas a sala está tomada pelos amigos do seu filho jogando vídeo game, veja a gravação na TV do seu quarto apenas escolhendo a programa gravado através da sua TV no DVR que está em sua sala.

 

Impressão de fotos: Recebeu uma mensagem multimídia no seu celular de um colega de trabalho pagando o maior mico, veja a foto na sua TV e depois através dela imprima na sua impressora e leve para o trabalho para curtir com os demais colegas.

A DLNA está sempre buscando ampliar as funcionalidades do serviço, e na próxima revisão alguns detalhes novos deve estar presente, entre eles o controle de conteúdo adulto, closed captioning e alertas de emergência.

 

CARACTERÍSTICAS
O DLNA funciona com até três tipos de conexões, Wireless, Ethernet e MoCA que é um outra aliança que existe a mais tempo e utiliza cabo coaxial. Outro ponto importante do DLNA é facilitar a vida dos usuários com os diversos formatos de arquivos multimídia e aplicativos diferentes. Pois atualmente são tantos os meios de fazer o que o DLNA se propõe a fazer que ao invés de facilitar, dificulta, principalmente para usuários com pouco conhecimento de informática.

Veja na tabela abaixo as principais características técnicas do DLNA:

Uma das grandes dúvidas dos usuários interessados nessa tecnologia é a transmissão de vídeos em alta definição através de uma rede sem fio. Segundo a DLNA, a transmissão é possível, mas para que a qualidade seja satisfatória faz-se necessário a utilização de uma rede 802.11n que suporta velocidades “teórica” de até 300Mbps, e é atualmente o mais novo e o mais rápido padrão de rede Wireless para dispositivos domésticos.

Dispositivos envolvidos
Todos os dispositivos compatíveis com o DLNA atualmente são classificados em quatro categorias diferentes, são eles, Digital Media Server (DMS), Digital Media Player (DMP), Digital Media Renderer (DMR) e o Digital Media Controller (DMC).  Vamos conhecê-las:

• Digital Media Server (DMS): São dispositivos com a capacidade fornecer aos demais dispositivos as capacidades de receber, armazenar e gravar conteúdo de mídia, os próprios DMS podem ter a capacidade de um DMP entre outras funcionalidades de administração de conteúdo multimídia;
• Digital Media Player (DMP): São dispositivos com a capacidade de encontrar DMS na rede e  reproduzir conteúdos de multimídia;
• Digital Media Renderer (DMR): São dispositivos com a capacidade de reproduzir conteúdo multimídia recebido de um DMS proveniente de outro dispositivo da rede como um DMC;
• Digital Media Controller (DMC): São dispositivos com a capacidade de controlar o conteúdo multimídia proveniente de um DMS que está sendo reproduzido por um DMP, uma espécie de controle remoto.

Depois dessas quatro principais categorias existem mais algumas subcategorias como, Digital Media Printer (DMPr) e as categorias para dispositivos móvel conhecidas como Mobile, M-DMS, M-DMP, M-DMR e M-DMC. Abaixo alguns exemplos de dispositivos e as categorias que se enquadram:

• Televisores: DMP ou DMR;
• Gravadores de vídeo digital (DVRs): DMP, DMS ou ambos;
• Celulares: M-DMS, M-DMP ou M-DMC;
• Servidor de Armazenamento (NAS): DMS;
• Sistemas de som: DMP ou DMR;
• Notebooks: DMS, DMP, DMC ou DMR;
• PDAs: A probabilidade maior é que os PDAs serão certificados como M-DMC, porém dependendo do software instalado ele poderá até ser um M-DMS;
• Impressoras: DMPR;
• Adaptadores de mídia digital (DMA): Geralmente são DMP, mas podem ser DMR também.

Outros dois grupos merecem ser mencionado, o Mobile Network Connectivity Function (M-NCF) e o Media Interoperability Unit (MUI), o primeiro é responsável por gerenciar a conectividade de dispositivos móvel com os demais dispositivos da rede. O segundo é responsável por garantir a interoperabilidade entre os diversos tipos de formatos efetuando as conversões quando necessário.

Produtos com DLNA
Uma série de produtos já recebeu o certificado DLNA, entre eles muitos notebooks principalmente da marca Sony, aparelhos celulares, dispositivos de armazenamento de mídia entre diversos outros produtos. Para quem tiver interesse o site dlna.org na parte de dispositivos certificados, é possível encontrar todos os produtos que já receberam o selo DLNA, veja aqui.

 

A PARTE TÉCNICA
Vamos aprofundar mais nossos conhecimentos sobre o DLNA e conhecer alguns aspectos técnicos mais a fundo como, protocolos de comunicação, segurança e proteção dos direitos de conteúdos multimídia, o famoso DRM.

Protocolos de comunicação
O DLNA é baseado em IPv4 que funciona através de redes IP, devido a esta característica todos os dispositivos tem capacidade de se interconectarem de forma eficiente e prática, visto que redes IP estão presentes na maioria das redes doméstica. Dessa forma fica fácil conectar sua câmera digital através de uma rede Wireless a um sistema de armazenamento de conteúdo multimídia que está conectado via cabos em uma rede Ethernet. Um detalhe importante é que, apesar do padrão IPv4 ainda tem muito espaço no mercado, o IPv6 já está presente em diversos dispositivos e é apenas questão de tempo para uma migração total, por isso é importante salientar que os dispositivos DLNA tem suporte também ao protocolo IPv6.

Link Protection
O Link Protection é uma técnica utilizada pelo DLNA para proteger o conteúdo multimídia que trafega dentro dos limites da sua rede domestica. Por exemplo, em uma rede desprotegida, os dados seriam transmitidos em texto claro, e desta forma alguém com conhecimento e com as ferramentas certas, poderia capturar os filmes, músicas e fotos que trafegam na sua rede doméstica. Mas utilizando uma conexão segura através de métodos de criptografia, torna praticamente impossível que algum roubo de conteúdo aconteça. Esse método não é só algo para ajudar os usuários a protegerem seus documentos, como também faz parte da proteção de conteúdos licenciados.

O Link Protection é baseado em duas tecnologias diferentes, o DTCP-IP e o WMDRM-ND, estas duas tecnologias fornecem um canal de comunicação seguro entre a fonte e o destino. Tanto uma quanto a outra utilizam técnicas de autenticação e transferência de conteúdos diferentes, mas de modo geral são muito parecidas. O método de criptografia utilizado para criar o cana seguro é o Advanced Encryption Standard  de 128 bits(AES-128). Este método de criptografia é uma exigência do DLNA para que conteúdos licenciados possam ser transmitidos e reproduzidos.

A figura abaixo demonstra uma transmissão, por exemplo, entre um DMS e um DMP sem proteção de conteúdo:

Já a próxima figura demonstra a mesma transmissão, mas agora como acontece realmente com o DLNA utilizando a técnica do Link Protection:

Agora que entendemos um pouco do funcionamento do canal seguro utilizado pelo DLNA, vamos conhecer um pouco mais dos protocolos DTPC-IP e o WMDRM.

DTCP-IP
O Digital Transmission Content Protection – Internet Protocol (DTCP-IP) é uma tecnologia especialmente adaptada para transmissão em redes IP. O DTCP foi criado inicialmente para o padrão IEEE 1394 conhecido como FireWire e as conexões USB. Algum tempo e algumas transformações depois ele foi padronizado para trabalhar sobre o padrão TCP/IP em redes Ethernet e Wireless.

Uma das principais alterações no protocolo DTCP é no MIME type, onde o recurso de proteção a mídia é incluso e novos dados são acrescentados para facilitar o Authentication and Key Exchange (AKE), este processo é responsável pela autenticação e troca de chaves criptografadas. O MIME type utilizado no processo de comunicação em um cabeçalho HTTP presente na transferência de mídia entre dispositivos com certificados DLNA pode ser visto no exemplo a seguir:

Original MIME-type: “audio/mp3″

DLNA DTCP MIME-type: “application dtcp1;

DTCP1HOST = <host>; DTCP1PORT = <port>;

CONTENTFORMAT = <MIME-type> “

Onde:

<host> = Endereço IP que o dispositivo de origem está escutando para solicitações do AKE.

<port> = a porta TCP que o dispositivo de origem está escutando para solicitações do AKE.

<MIME-Type> = O tipo MIME original da mídia, neste caso “audio/mp3″.

Assim, o tipo MIME do item mídia exemplo poderia ser algo como o seguinte:

“Application/x-dtcp1;

DTCP1HOST = 192.168.0.5;

DTCP1PORT = 8000;

CONTENTFORMAT = audio/mp3 “

Durante a transmissão de arquivos multimídia utilizando o DTCP-IP o tamanho dos arquivos é alterado, pois alguns dados dentro do cabeçalho HTTP são adicionados como o campo PCP (Pacote de Conteúdo Protegido), esses bytes adicionais representam os dados contidos no campo PCP do cabeçalho HTTP além de alguns bytes de preenchimento que são adicionados para facilitar o cálculo matemático da criptografia.

Com essa camada de segurança o DLNA torna a transferência dos arquivos mais segura e torna possível comprar através da Internet conteúdo multimídia protegidos e licenciados e transferir para outros dispositivos que suportam o DLNA como um Player de música portátil sem infringir as leis da mídia. Mas na prática isso ainda não é garantido, pois nestes casos o DRM provavelmente estará envolvido, e o DRM não faz parte do DLNA, vamos falar sobre isso mais para frente.

WMDRM
O Windows Media Digital Rights Management para dispositivos de rede conhecido como WMDRM-ND é o sistema de proteção de links desenvolvido e patenteado pela Microsoft, ele é proveniente do padrão WMDRM.  O WMDRM-ND fornece as características necessárias para autenticação e segurança dos dados transmitidos na rede. É importante lembrar que o WMDRM não está diretamente ligado ao DRM tradicional e que este último como mencionado anteriormente não está presente no padrão DLNA.

Alguns métodos são utilizados para se conseguir a proteção dos dados durante a transferência de arquivos utilizando o WMDRM-ND, entre eles o uso de um certificado digital, a troca de chaves criptografadas entre a origem e o destino e uma tecnologia chamada de Detecção de Proximidade que é um processo que verifica se os dispositivos envolvidos pertencem à mesma rede. A seguir um fluxo de uma solicitação WMDDRM-ND:

Para realizar a transmissão de dados criptografados utilizando o padrão WMDRM-ND, na primeira parte ocorre à autenticação através dos certificados e a detecção de proximidade. Em seguida o destino inicia um pedido de licença do conteúdo através de solicitações POST. A fonte por sua vez responde com a licença DRM (o DRM que faz parte do WMDRM) contida no arquivo junto com a chave de criptografia necessária para descriptografar o fluxo da rede. Por fim o destino envia uma solicitação GET via HTTP solicitando o conteúdo protegido, e a fonte retorna com o conteúdo de mídia criptografado solicitado.

DRM
Essa guerra, que deve ser mais comercial do que técnica, envolve uma série de fatores no qual os responsáveis pelo DRM ainda não aceitaram todos os termos do DLNA, e por isso, até que cheguem a um acordo, entre ambas as partes, o DLNA resolveu restringir os conteúdos com DRM do seu serviço, para garantir a interoperabilidade entre os dispositivos envolvidos.

CONCLUSÃO
O DLNA parece que veio para fica em nossas casas, pelo menos no futuro. O que esta aliança propõe aos usuários domésticos, irá deixar a utilização de dispositivos voltados para multimídia mais simples e rápido. Conectar uma câmera digital a TV será algo tão simples quanto tirar a própria foto. Mas nem tudo na prática vai acontecer como na teoria, problemas devem acontecer, a questão de transmitir vídeos em Full-HD utilizando a rede Wireless é algo que não é 100% garantido. E quando a família for maior e todos tiverem acessando o NAS que está na sala, será que a qualidade da transmissão será realmente boa e satisfatória? Teremos muitas dúvidas até que essa tecnologia chegue de vez em nossas casas e principalmente em nossos bolsos.

No Brasil os dispositivos ainda não são fáceis de serem encontrados, e o valor dos produtos será sempre levado em conta, principalmente, pela população brasileira. Mas de uma forma ou de outra é bom ver gigantes do setor envolvido em projetos que visam facilitar a vida dos usuários a este nível. Afinal nem todos temos paciência e conhecimento para configurar um bom Home Theater PC.

Fonte: Alexandre Inacio