AirPlay

AirPlay

AirPlay est une suite de protocoles de communication sans fil propriétaires développée par Apple Inc. qui permet la diffusion de contenus multimédias et d'écrans de dispositifs, ainsi que des métadonnées associées, entre des appareils compatibles. Initialement implémenté uniquement dans les logiciels et matériels d'Apple, la société a depuis concédé sous licence la pile de protocoles AirPlay à des fabricants tiers, et il a été intégré dans des appareils tels que des téléviseurs et des systèmes audio domestiques. AirPlay fonctionne soit par une connexion peer-to-peer directe entre les appareils, soit via un réseau local d'infrastructure.

Développeur	Apple Inc.
Type	Diffusion multimédia sans fil
Date de sortie	- 7 juin 2004 ; il y a 21 ans (sous le nom d'AirTunes) - 1er septembre 2010 (AirPlay) - 22 novembre 2010 (pour iOS) - 6 juin 2011 (mirroring) - 29 mai 2018 (AirPlay 2)
Site web	apple.com/airplay

Historique

En 2004, Apple a introduit AirTunes comme une nouvelle fonctionnalité d'iTunes 4.6. Elle permettait la diffusion de musique sur un réseau vers un AirPort Express, équipé d'une prise audio analogique-numérique de 3,5 mm pour des haut-parleurs ou autres appareils audio. En 2010, Apple a lancé une nouvelle version de la technologie AirTunes, désormais appelée AirPlay, dans le cadre d'iOS 4.2. Elle prenait en charge la diffusion audio et vidéo vers l'Apple TV, puis a ajouté le mirroring d'écran et, par la suite, le support pour une large gamme de haut-parleurs et d'équipements audiovisuels compatibles AirPlay tiers.

Apple a annoncé AirPlay 2 lors de sa conférence annuelle WWDC le 5 juin 2017. Son lancement était prévu avec iOS 11 au troisième trimestre 2017, mais il a été retardé jusqu'en juin 2018. Comparé à la version originale, AirPlay 2 améliore la mise en mémoire tampon, permet la diffusion audio vers des paires de haut-parleurs stéréo (par exemple, des paires stéréo de HomePods individuels ; AirPlay et son prédécesseur AirTunes ont toujours été stéréo), permet l'envoi de l'audio à plusieurs appareils dans différentes pièces, et offre un contrôle via le Centre de contrôle, l'application Maison ou Siri, une fonctionnalité auparavant disponible uniquement via iTunes sous macOS ou Windows.

Historique d'AirPlay
2004	Lancement sous le nom d'AirTunes pour iTunes et AirPort Express
2010	Lancement sur iOS 4 sous le nom d'AirPlay
2018	Lancement d'AirPlay 2 sur iOS 11.4
2021	macOS Monterey (12) inclut la capacité de réception sur les Macs compatibles

Vidéo diffusée depuis un iPad (émetteur) vers une Apple TV (récepteur) à l'aide d'AirPlay

Les appareils émetteurs AirPlay incluent les ordinateurs exécutant iTunes et les appareils iOS tels que les iPhones, iPods et iPads fonctionnant sous iOS 4.2 ou supérieur, et les appareils peuvent envoyer des flux AirPlay via Wi-Fi ou Ethernet. OS X Mountain Lion prend en charge le mirroring d'affichage via AirPlay sur les systèmes équipés de processeurs Intel Core de 2e génération ou ultérieurs.

En 2016, HTC a lancé le "10", également connu sous le nom de "One M10", un téléphone Android avec la diffusion AirPlay.

À partir d'iOS 4.3, des applications tierces comme ApowerMirror, AirServer et Reflector peuvent envoyer des flux audio et vidéo compatibles via AirPlay. L'application iTunes Remote sur iOS peut être utilisée pour contrôler la lecture multimédia et sélectionner des récepteurs de diffusion AirPlay pour iTunes exécuté sur un Mac ou un PC.

À partir de macOS 10.14, il n'existe pas d'API publique pour les développeurs tiers souhaitant intégrer AirPlay 2 dans leurs applications macOS. Cependant, des diffuseurs tiers comme Airfoil existent. En mai 2019, un développeur tiers a publié une application macOS capable de diffuser de l'audio à l'aide d'AirPlay 2. L'application inclut un outil d'assistance appelé "AirPlay Enabler" qui utilise l'injection de code pour contourner les restrictions de l'API privée AirPlay 2 sur macOS.

Récepteurs

Les appareils récepteurs AirPlay incluent l'Apple TV, le HomePod, les haut-parleurs tiers et l'AirPort Express (désormais abandonné), qui comprenait un connecteur de sortie audio analogique et optique S/PDIF. Les appareils compatibles peuvent recevoir AirPlay via Wi-Fi ou Ethernet. Certains projets open-source ont désossé la partie audio du protocole, permettant à n'importe quel ordinateur de devenir un récepteur AirPlay pour l'audio.

Cependant, comme tous les récepteurs tiers n'implémentent pas le chiffrement DRM d'Apple, certains contenus, comme la musique protégée par droits d'auteur de l'iTunes Store (chiffrement "FairPlay" d'Apple), YouTube et Netflix, ne peuvent pas être diffusés vers ces appareils ou logiciels. Sur l'Apple TV, à partir du firmware 6.0, le schéma DRM est appliqué : les appareils sans ce chiffrement ne peuvent pas être utilisés.

La technologie sans fil AirPlay est intégrée dans des stations d'accueil pour haut-parleurs, des récepteurs AV et des systèmes stéréo de diverses entreprises. Les titres des chansons, les noms des artistes, les noms des albums, le temps écoulé et restant, ainsi que les pochettes d'album peuvent apparaître sur les haut-parleurs compatibles AirPlay avec des écrans graphiques. Souvent, ces récepteurs sont conçus pour ne prendre en charge que la composante audio d'AirPlay, à l'instar d'AirTunes.

Les appareils Bluetooth (casques, haut-parleurs) prenant en charge le profil A2DP apparaissent également comme des récepteurs AirPlay lorsqu'ils sont appairés avec un appareil iOS, bien que Bluetooth soit un protocole de connexion de dispositif à dispositif qui ne dépend pas d'un point d'accès réseau sans fil.

Lors du Consumer Electronics Show (CES) de janvier 2019 à Las Vegas, les fabricants de téléviseurs Samsung, LG, Vizio et Sony ont annoncé qu'ils produiraient des téléviseurs avec une capacité de réception AirPlay 2 intégrée. LG a annoncé que les modèles de téléviseurs compatibles AirPlay 2 incluront les modèles OLED 2019, NanoCell SM9X, UHD UM7X et NanoCell SM8X.

En septembre 2020, Roku a ajouté le support d'AirPlay 2 dans le cadre de la mise à jour 9.4 sur certains appareils Roku 4K. En avril 2021, la mise à jour 10.0 a ajouté le support pour davantage de téléviseurs et lecteurs Roku.

Lors de la WWDC 2021, Apple a annoncé que macOS Monterey inclurait une compatibilité de réception AirPlay pour les Macs compatibles.

Protocoles

AirPlay et AirTunes peuvent fonctionner sur un réseau local (LAN), via Wi-Fi ou Ethernet, ou (depuis 2017) directement entre eux en utilisant Wi-Fi Direct, permettant aux appareils de se connecter sans un LAN central. Cette méthode de connexion peer-to-peer est désormais préférée par AirPlay, mais Apple note que le protocole établit une connexion "en utilisant la méthode la plus réactive".

La partie AirTunes de la pile de protocoles AirPlay utilise UDP pour la diffusion audio et est basée sur le Real Time Streaming Protocol. Les flux sont transcodés à l'aide du codec Apple Lossless avec 44 100 Hz et 2 canaux, chiffrés symétriquement avec AES, ce qui nécessite que le récepteur ait accès à la clé appropriée pour déchiffrer les flux. Le flux est mis en mémoire tampon pendant environ 2 secondes avant que la lecture ne commence, ce qui entraîne un léger décalage avant que l'audio ne soit émis après le démarrage d'un flux AirPlay.

Le protocole prend en charge les paquets de métadonnées qui déterminent le volume de sortie final à la réception. Cela permet d'envoyer des données audio non traitées à leur volume original complet, évitant ainsi une détérioration de la qualité sonore due à une réduction de la profondeur de bits qui se produirait si des modifications de volume étaient appliquées au flux source avant la transmission. Cela permet également la diffusion d'une source vers plusieurs cibles, chacune avec son propre contrôle de volume, et les ajustements de volume peuvent être appliqués instantanément, sans être retardés par la période de mise en mémoire tampon de 2 secondes. Les capacités de diffusion multimédia de l'AirPort Express utilisent le Remote Audio Output Protocol (RAOP) d'Apple, une variante propriétaire de RTSP/RTP. En utilisant le pontage WDS, l'AirPort Express peut permettre la fonctionnalité AirPlay (ainsi que l'accès à Internet, le partage de fichiers et d'imprimantes, etc.) sur une plus grande distance dans un environnement mixte de clients filaires et jusqu'à 10 clients sans fil.

AirPlay Mirroring

Lors de la WWDC 2011, Steve Jobs, alors PDG d'Apple Inc., a annoncé AirPlay Mirroring comme une fonctionnalité d'iOS 5 permettant à l'utilisateur de diffuser l'écran d'un iPad 2 vers un téléviseur HD sans fil et en toute sécurité, sans avoir besoin de câbles.

AirPlay est une technologie différente d'AirPlay Mirroring, car la première permet la diffusion de formats de contenu spécifiques, tandis que la seconde permet de diffuser l'ensemble de l'écran depuis divers appareils iOS et iTunes vers une Apple TV (2e génération ou ultérieure). La composition exacte des protocoles utilisés par AirPlay Mirroring n'a pas encore été complètement découverte ni désossée. Cependant, une spécification non officielle du protocole AirPlay est disponible. Le matériel pris en charge (lors de l'utilisation d'OS X Mountain Lion ou ultérieur) inclut tout iMac 2011 ou ultérieur, Mac mini, MacBook Air, MacBook Pro ou Mac Pro (fin 2013 ou plus récent).

Désossage

Lorsque le protocole était connu sous le nom d'AirTunes, il a été désossé par Jon Lech Johansen en 2008.

Le 8 avril 2011, James Laird a désossé et publié la clé privée utilisée par l'Apple AirPort Express pour déchiffrer les flux audio entrants. La publication de cette clé signifie que les logiciels et appareils tiers modifiés pour utiliser la clé pourront déchiffrer et lire ou stocker les flux AirPlay. Laird a publié ShairPort comme un exemple d'implémentation d'un récepteur audio uniquement pour AirPlay. Peu après, d'autres ont suivi, et en 2012, le premier récepteur audio et vidéo AirPlay pour PC est apparu avec un produit appelé AirServer.

Un serveur de mirroring AirPlay open-source (récepteur) appelé RPiPlay est disponible pour le Raspberry Pi et les systèmes d'exploitation Linux de bureau. L'auteur le décrit comme étant basé sur le serveur de mirroring Android de dsafa22, lui-même basé sur ShairPlay de Juho Vähä-Herttua.

Avec Shairport Sync, il existe une implémentation qui prend en charge AirPlay et certaines parties d'AirPlay 2, fonctionnant sur Linux et FreeBSD, et performante sur des appareils embarqués tels que les Raspberry Pi ou les routeurs alimentés par OpenWrt.