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基于w a p 的实时图像浏览增值业务的研究 摘要 随着移动通信技术以及i n t e r n e t 技术的发展，特别是数字技术与网络技 术的结合，为信息产业带来巨大商机，w a p 技术已经成为移动终端访问无 线信息服务的全球主要标准，是开发移动网络上类似互联网应用的一系列规 范的组合，基于w a p 的增值业务将有广阔的发展空间。而视频编码技术的 不断发展以及基于j a v a 的流媒体平台和智能手持终端的出现使得一些2 5 g 运营商能以像2 8 k b i t s 这样较低的速率来开展一些移动视频业务，而且取得 一定的市场，但由于带宽能力的限制，基于2 5 g 的移动视频应用种类较 少，质量也不是很好，而且对移动终端的要求较高，因此市场规模不大。 本文针对w a p 的巨大发展空间和以上流媒体发展的瓶颈，特别是针对 市场主流的非流媒体终端，研究了基于w a p 平台的实时图像浏览增值业务 系统工作模型，这是一个比较有创意的增值业务。对此系统的总体结构、实 现原理与实现过程各个方面进行了较为详细的分析，该系统平台主要功能是 将用户感兴趣的视频图像信息采集并发送到移动终端，提供了w a p 平台下 准实时图像采集的浏览，使得只要用户拥有一部支持w a p 的手机，便能轻 松的通过手机掌握或者监控感兴趣的一些实时的视频图像信息，诸如路况、 景点情况，幼儿园等。系统实现包括w a p 平台的建立，图像采集、处理和 移动终端实时浏览等部分，其中包含许多软件模块的设计与实现。软件模块 包括图像的采集与处理、传输和w a p 浏览等，本文详细叙述了这些细节以 及系统可采取的不同实现方案。 经过测试表明，系统运行平稳，白适应能力强，配置灵活，能为企业带 束良好的经济效益。 关键词增值业务；图象处理；w a p ；w m l ：玺篓耋三奎：兰竺：竺兰耋 r e s e a r c ho fv a l u e - a d d e ds e r v i c eo f b r o w s i n g r e a l t i m ei m a g eb a s e do nw a p a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g yi nm o b i l ec o m m u n i c a t i o n sa n d i n t e r n e t ，e s p e c i a l l yt h ec o m b i n a t i o no fd i g i t a lt e c h n o l o g yw i t hn e t w o r k ，i tb r i n g s a g r e a tc h a n c ef o rt h ei n f o r m a t i o ni n d u s t r y w a ph a sb e e nam a i n l yp r o t o c o lf o r m o b i l et e r m i n a li nv i s i t i n gw i r e l e s si n f o r m a t i o ns e r v i c e i ti st h ec o m b i n a t i o no f as e r i e so fc r i t e r i o n s ，w h i c hw o r k so nt h ed e v e l o p m e n to fa p p l i c a t i o no nm o b i l e n e t w o r ks u c ha so ni n t e r n e t v a l u e a d d e ds e r v i c eb a s e do nw a pw i l lh a v eag r e a t d e v e l o p m e n ts p a c e a st h ed e v e l o p m e n to fv i d e oc o d i n gt e c h n o l o g y , s t r e a m i n g m e d i af l a tb a s e do nj a v aa n dt h ee m e r g e n c eo fi m e l l i g e n tt e r m i n a l ，t h e r ea r e s o m es p ss u p p l yv i d e os e r v i c e sf o r2 5 gc e l lp h o n e sw i t hal o wb i t r a t e2 8 k b i f f s h o w e r v e r , f o rt h el i m i t a t i o no ft h eb a n d w i t h ，t h ek i n d so ft h e s es e r v i c e sa r ef b w a n dt h es e r v i c er e q u e s t sah i g hi n t e l l i g e n tc e l lp h o n e a c c o r d i n gt ot h el i m i t a t i o nd e s c r i b e da b o v e ，e s p e c i a l l yt h el i m i t a t i o no nt h e c e l l p h o n e ，t h i sp a p e rd i s c u s s e sav a l u e a d d e ds e r v i c eb a s e do nw a pw h i c h s u p p l i e sr e a l t i m ei m a g eb r o w s i n g i ti s a l l o r i g i n a lv a l u e - a d d e ds e r v i c e t h i s p a p e rh a si n t r o d u c e dt h es y s t e mm o d e li nd e t a i l si n c l u d i n gt h es y s t e ms t r u c t u r e ， s y s t e mp r i n c i p l ea n dt h er e a l i z a t i o no ft h i ss y s t e me t c t h ef u n c t i o no ft h i s s y s t e m i s s e n d i n gi m a g e si nw h i c hu s e r si m e r e s t e d t ou s e r s e e l l p h o n e c o n t i n u a l l y i tp r o v i d e sa r e a l t i m ei m a g eb r o w s i n gb a s e do nw a p i fau s e r sc e l l p h o n es u p p o r t sw a p , t h o u g ht h i ss e r v i c e ，h ec a r le a s i l yg e ts o m er e a l t i m ei m a g e i n f o r m a t i o nt h a th ew a r t s ，e g t h ec o n d i t i o no fah i g h w a y , w e a t h e ro fa s h o w p l a c es u c ha st a i s h a hm o u n t a i na n dt h ec h i l d r e ni nt h ek i n d e r g a r d e ne t c t h er e a l i z a t i o no ft h i ss y s t e mi n c l u d e st h ee s t a b l i s h m e n to ft h ew a pf l a t ，i m a g e c a p t u r i n ga n dp r o c e s s i n ga n dt h ei m a g eb r o w i n go nt h ec e l lp h o n ee t c t h i sp a p e r i n t r o d u c e st h e s es t e p si nd e t a i l si n c l u d i n gt h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n to fm a n y 一一 兰釜鎏耋：銮：矍：兰堡兰兰 s o f t w a r em o d u l e sa n dt w od i f f e r e n tp l a n sa d o p t e db ys y s t e m t h es o f t w a r e m o d u l e si n c l u d et h ei m a g ec a p t u r i n ga n dp r o c e s s i n ga n dt h et r a n s f e r e n c eo ft h e i m a g ee r e a tl a s t ，t h r o u g hs o m ee s s e n t i a lt e s t i n g ，i tt e s t i f i e st h a tt h es y s t e mi n t r o d u c e d i nt h i sp a p e rc a nr u nr o b u s t l y , a n di th a sap o w e r f u la d a p t a b i l i t ya n daf l e x i b l e c o n f i g u r a t i o n t h i sv a l u a - a d d e ds e r v i c ei sa b l et ob r i n gm u c hb e n e f i tf o rs p s k e y w o r d s v a l u e - a d d e ds e r v i c e ；i m a g ep r o c e s s i n g ；w a p ；w m l - 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于w a p 的实时图像浏览 增值业务的研究，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期 间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包 含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体， 均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者躲铱粕习日期枷乡年多月形日 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 基于w a p 的实时图像浏览增值业务的研究系本人在哈尔滨理工大学 攻读硕士学位期| 日】在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈 尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全 了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关 部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学 可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内 容。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用授权书。 不保密回。 ( 请在以上相应方框内打) 作者签名： 1 众表，丑 导师签名：懈 日期：扫影年三月膨日 ， 日期：z 年3 月石 哈尔演理- 大学t 学硕士学位论史 第1 章绪论 1 1 课题背景 2 0 世纪9 0 年代以来，信息领域出现了极为引人注目的两大增长：移动电 话的迅速普及和i n t e r n e t 爆炸式的普及和应用“1 。这两种技术的迅速推广和应 用，直接影响了亿万人的生活方式。互联网的出现改变了整个社会的信息获取 方式和企业的业务模式，移动电话的发展则打破了通信与地点之间的固定连 接。紧随其后，无线互联网成为快速发展的下一浪潮，它将彻底改变传统的商 务模式和我们的日常生活。目前，我国移动数据增值业务正处于快速发展 期，用户经常使用的移动业务除了语言通信，越来越多的移动业务受到用户青 睐，可以肯定地说，移动数据增值业务市场潜力非常巨大。 现阶段移动增值业务的种类繁多，主要有短消息，手机音乐，手机游戏， 彩铃。手机视频和w a p ( w i r e l e s s a p p l i c a t i o np r o t o c o l ，w a p ) 业务等。如图1 - 1 是水清木华研究中心提供的各移动增值业务生命周期图。 s m s l 一 手机音乐 寿机视频毛机游 一_ _ 懋r b t ， - ：菇 兹 | ， 。谚、 笑 ，, l b s ， ，、 彰 i ， 、1 v r j ，警 ：一 二2 一一。 ， ? ， ， ， ， ， 篓 7 ， ，嗲 幺 z。_ - 2 0 0 0 年2 0 0 1 年2 0 0 2 年2 0 0 3 年2 0 0 4 年2 0 0 5 年2 0 0 6 年2 0 0 7 年2 0 0 8 年、( 年份) 来源：水清木华研究中心 图1 - 1 各移动增值业务的生命周期图 f i g 1 - ! t h el i f ec y c l eo f e a c hm o b i l ev a l u e - a d d e ds e r v i c e 哈尔滨理 大学_ 学硕+ 学位论文 从图中可以看出，有几类增值业务正处于稳定上升的过程中，而手机视频 和w a p 增值业务也正处其中。手机视频是近几年才流行起来的一种较热门的 增值业务，但是对于目前的无线网络环境，运营和访问手机视频服务都是一种 成本很高的业务。而且，手机视频业务对访问此类业务的手机有很高的配置需 求，即需要所谓的智能手机，此类手机目l ； 售价均较贵，因此此业务的应用还 不是很广泛。可能在3 g 网络建设完成后此类业务的应用才会更加广泛，但是 到时候仍然不能解决对手机终端配置的需求。无线应用协议( w l e s s a p p l i c a t i o np r o t o c o l ，w a p ) 是一种向移动终端提供互联网内容和先进增值业务 的全球统一性开放式协议标准”。基于w a p 的增值业务自2 0 0 0 年到现在一 直处于稳定的上升过程中，而且越来越多的s p 提供了很多基于w a p 的访问业 务，随着3 g 网络的建设，无线网络环境的优化，w a p 业务在今后肯定也会持 续很长一段时间的发展。 根据以上对增值业务发展形势的分析，本课题基于w a p 平台开发出了类 似手机视频的业务，让用户更全面地掌握通信优势。只要用户拥有一部w a p 手机，就可以随时地通过业务提供的实时图像信息掌握一切，本课题将视频信 息以一幅幅的图片形式发送给用户。其优势在于对用户手机的需求不是很高， 只需要手机支持w a p 即可，而目前市场上的手机无论是低端还是高端产品， 绝大多数都支持对w a p 的访问，而且该业务对无线网络环境的要求也不是很 高，能合理的利用现阶段的网络环境。因此，对于基于w a p 的增值业务的研 究，对于推进我国增值业务业务发展是一项很有意义的研究工作 1 2 移动增值业务发展状况 1 2 1 世界移动增值业务市场发展状况 移动增值业务在全球的发展速度依然很快，非话音收入占电信总收入的比 重越来越大。在移动增值业务的发展上，日本遥遥领先，韩国紧随其后。由于 移动增值业务的收入在全球各大运营商的收入中所占的比例越来越大，已经成 为带动运营商整体收入的主要动力“1 。全球主要移动运营商非话音收入占总收 入的百分比如图1 - 2 所示。 从图卜2 可见，日、韩移动运营商移动增值业务收入比例都超过了2 0 ， 其中以日本的m 盯d o c o m o 公司和k d d i 公司表现最为突出，移动增值业务 收入比例已经达到3 0 。另外，亚太地区的菲律宾移动运营商g l o b e 和s m a r t 的移动增值业务收入分别占总收入的3 8 和4 5 ，主要得益于他们短信业务 略尔滨理- 大学_ 学硕十学位论文 ( s m s ) 的发展。 图l - 2 全球主要移动运营商移动增值业务收入占总收入的比例 f i g 1 - 2t h e r a t i oo f t h ei n c o m ei nv a l u e - a d d e ds e r v i c et ot h ea l li n c o m eo f s e v e r a li s p s 以v o d a f o n e 公司为代表的欧洲移动运营商，收入比例在1 0 以上，不过 增长幅度较慢。相比之下中国移动的移动增值业务比重从2 0 0 4 年的1 0 上升 到2 0 0 5 年的1 5 ，增长速度惊人。 美国的移动增值业务总量实现较差，但美国是全球移动增值业务发展速度 最快的市场，s p r i n tp c s 公司在2 0 0 5 财政年度( 2 0 0 5 年1 月2 0 0 6 年1 月) 中移 动增值业务收入增长率为1 3 0 ，其他几家公司也均在1 0 0 日j 。除了最普遍的 s m s 以外，铃声下载、网页浏览等业务使用率大幅上升。 1 2 2 中国移动增值业务市场发展状况 2 0 0 5 年，在移动增值业务市场上，各增值业务的份额和发展程度差异很 大，从而形成了3 类业务类型。其中，短信业务的收入占到全部移动增值业务 市场的绝大部分( 7 0 6 ) ，而其他的增值业务所占的比例还较小；不过，继彩铃 业务异军突起，成为2 0 0 4 年移动增值业务的最大亮点后，2 0 0 5 年，移动增值 业务呈现出多业务齐发展的可喜局面。以彩信和w a p 为代表的移动增值业务 终于在徘徊许久以后，终于被市场所接受，成为2 0 0 5 年中国移动增值业务市 场的新亮点；而其他移动业务目前尚未形成规模( 如移动支付业务收入仅5 0 万 元，年左右) ，这是由网络带宽问题( 如手机电视业务) ，及有效需求不足( 如手机 游戏业务) 导致的，总体而言，中国移动增值市场正逐渐走出成长阶段，开始 趋于成熟。 2 0 0 5 年，中国移动和中国联通两大移动运营商增值业务收入均取得了突飞 猛进地发展。其中，中国移动的增值业务收入增长了5 2 3 ，达到4 6 0 亿元， 并且在引进和创新增值业务方面一直处于领先地位；而中国联通的增值业务收 啥尔滨理工大学t 学硕十学位论文 入增长更快，达到了9 7 8 的增速，移动增值业务收入总额达到了1 1 2 亿元。 其高速发展主要得益于其c d m a1 x 网络带宽优势的发挥。 如图卜3 是来源于水清木华研究中心2 0 0 1 至2 0 0 6 年中国移动增值业务市 场规模及预测，可以看出移动增值业务已经入了一个基本稳定的发展局面。 单位：亿元( r m b _ ) 2 0 0 l2 0 0 2 2 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 0 6 匡五亟巫互三囵 来源：水清木华研究中心 图卜32 0 0 1 - 2 0 0 6 中国移动增值业务市场规模及预测 f i g 1 3m a r k e ts c a l ea n d f o r e c a s t o f c h i n a m o b i l e v a l u e - a d d e ds e r v i c e f r o m 2 0 0 1t o2 0 0 6 1 3w a p 背景与发展状况 无线应用协议w a p 是目前移动通信业中的一大热点，它是一个正在兴起 的无线网络协议标准，各大通信公司都在不遗余力地推广它”1 。w a p 最早是由 m o t o r o l a 、n o k i a 、e r i c s s o n 和美国软件公司p h o n e t o m 等联合开发和部署。 1 9 9 8 年1 月这些公司成立了w a p 论坛，目前w a p 论坛的成员已达2 0 0 多个， 他们占有目前世界上移动设备市场份额的9 5 ，拥有1 亿移动通信用户，w a p 论坛制定的w a p 协议也成为了一个事实上的国际杯准。 w a p 的出现，使电信产业中发展最为迅速的移动通信完全加入到电脑网 络世界中来，同时也为将来的电信产业的发展指明了方向。w a p 产生以后， 人们才真正架起了移动世界与i r t t e r n e t 之间的桥梁，移动用户终于能够从他们 的手机上获取丰富的信息资源，就像目前在台式机上那样”。w a p 的出现， 标志着i n t e r n e t 进入了一个崭叛的时代。 w a p 将移动网络和i n t e m e t 以及公司的局域网紧密地联系起来，提供了一 瑚枷湖 枷姗抛m o 哈尔滨理t 大学t 学硕十学位论文 种独立于网络类型、运营商和终端设备的移动增值业务。通过这种技术，无 论你在何地、何时只要你使用具有w a p 功能的移动终端，连接到一个与 i n t e r n e t 相连的w a p 网关，就可以像桌面用户一样享受无穷无尽的网上信息或 者网上资源，实现随时随地传递信息。 早在2 0 0 0 年，中国移动就推出了将g s m 网络与i n t c m e t 网络沟通融合在 一起的w a p 业务，为因特网与移动通信之间架起了一座应用平台。但m ”业 务最先推出的时候，是中国手机市场起步不久的兴起阶段，语音业务几乎占据 着业务的主要份额，连短信业务都还未真正成熟起来，“手机上网”的单纯概念 还很难被用户接受。加之较低的数据传输速度、终端功能的限制、用户的初期 使用习惯、w a p 地址较高的失败连接等都没能让w a p 业务得到更进一步的发 展。在2 0 0 2 年l o 月前，接入w a p 平台的s p 只有掌上灵通，移动纳维、讯 天、新浪等2 0 家左右。 2 0 0 2 年的1 0 月到2 0 0 3 年的7 月份，是中国移动w a p 业务的计费平台完 善并正式商用的时期，尽管w a p 平台逐渐稳定，但受到前期影响和终端方面 的局限，运营商并没有下大力度推广w a p ，一些大的s p 也没有将更多的精力 放在当时的w a p 市场。 就在w a p 市场的层层迷雾还未散尽时，空中网在2 0 0 3 年2 月份的一个 “w a p 月收入达到1 0 0 万”的消息，悄无声息中令整个行业为之一震。黑马 的出现，令诸多s p 意识到w a p 市场的潜力再一次被激发，手机更新换代速度 之快，网络状况的改善，让数据业务在短信的刺激下，得到了更迸一步的增 长。合适的时机给了空中网大力投入之后的显著回报，到2 0 0 3 年6 月，空中 网w a p 月收入达到2 0 0 万，而7 月底，中国移动的w a p 月信息费用迅速增长 到1 0 0 0 万，相比2 0 0 2 年l o 月前增长了l o 倍之多。 在中国移动眦”正式商用近一年后，2 0 0 3 年7 月，中国联通的w a p 业 务开始计费，中国移动开始面临w a p 的竞争和市场压力。在吸收了中国移动 在早期市场上的一些教训和经验的同时，基于c d m a l x 的网络优势，联通的 w a p 在业务推广、流量预付费、终端的统一等方面都做得比较完善，w a p 市 场形成了两大队营的较量。 w a p 业务发展至今期间，业务的种类和模式层出不穷，可以供用户访问 的w a p 站点也越来越多，w a p 业务目i i i 正处在市场显著放大时期，有很大的 增长潜力。目前是很好的进入机会，但不能指望3 g 的来临会使对w a p 的投 资马上取得巨大的收益回报。w a p 本身是一个通道，它可以承载大多数的移 动内容，它的发展需以移动应用内容的丰富与发展为基础。所以，这种特性就 哈尔滨理工大学t 学硕士学位论文 造成了w a p 业务的发展将是持续性的稳定增长。 1 4 本课题研究内容 本课题的主要研究内容为针对目前移动增值业务发展趋势，研究基于 w a p 的一种新的增值业务模型。本业务结合了图像采集处理与w a p 增值业务 开发两方面的技术优势，将图像采集处理技术应用到w a p 业务开发中，提出 了一种具有很大实用价值的w 舯业务。主要包括以下几个部分，首先对w a p 协议和相关技术进行分析，建立相应的w a p 平台。然后采用图像采集处理技 术，将各采集点的图像实时的采集下来，经过处理后，基于w a p 平台将处理 后的图像传输到用户手机供用户浏览。本课题研究内容中重点介绍了图像采集 处理和网络上图像数据传输的实现以及各后台软件模块的开发，并实现了对图 片自适应手机屏幕的尺寸变换，且对业务实现可采取的各方案进行了详尽的设 计。 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 第2 章w a p 简介 本系统业务功能的实现是基于w a p 技术的，下面将对w a p 技术作一下简 要的介绍，这将对后续的系统实现的叙述有很大的帮助。 2 1w a p 网络结构 2 1 1w a p 与i n t e m e t 比较 如图2 - 1 所示，图的左边是i n t e m e t 协议的各个层次，图的右边是w a p 协 议的各个层次。可以看出，w a p 以i n t e r n e = t 标准为基础，并对它的传输效率进 行了优化，使w a p 更适应于无线这一特殊环境。在w a p 的各层协议描述中体 现了这些优化工作，如w s p ( w i r e l e s ss e s s i o nl a y e r ) q 。的性能协商机制、w s p 首部编码、会话恢复机制、w m l 的二进制编码等“”。 无线应用协议 图2 - 1i n t e m e t 协议与w a p 协议的比较 f i g 2 1t h ec o m p a r a t i o no f i n t e r a c tp r o t o c o la n d 、m p 1 因特网网络模型w a p 是在数字移动电话、因特网或其他个人数字助理 机、计算机应用之间进行通讯的开发全球标准，就像h r r p 协议一样是一种标 准，规定了w e b 服务器与客户浏览器交互的方式、规范。下面是w e b 服务器 的工作方式及原理“”如图2 2 所示，表明了用户向u r l 所指定的w e b 服务 哈尔滨理- 大学t 学硕七学位论文 器发出了请求，w e b 服务器根据请求的程序返回相应的内容至客户端，二者就 是按h t t p 协议进行信息交互的。客户端发出一个以h t t p 开头的u r l 请求 时，w e b 服务器端的程序可能是c g i 程序，或静态网页，或s e r v l e t 程序， 也可能是其他服务器端程序，但他们均以h t m l 格式将相应的内容返回给客 户，这样客户就可以在浏览器上看到返回的内容。 图2 - 2i n t e r n e t 网络模型 f i g 2 - 2t h em o d u l eo f i n t e m e t 2 w a p 网络模型如图2 - 3 表明了w a p 网络的基本架构“”。 曹囝国 客户端 w m l w m l 脚本 w t a i 等等 心 w s p w t p n 飞 w a p 网关w e b 服务器 w m l八 编码器 c g i 脚 几入i 本等 王 广 w m l 脚本编 ( h t t p ) 脚 译器州 本 八 协议适配器 一 图2 - 3 w a p 网络模型 f i g 2 3t h em o d u l eo f w a p w a p 不能直接采用i n t e m e t 的网络模型结构，因为w a p 客户端和服务器 端分别位于两种不同的领域，即无线领域和有线i n t e r n e t 领域。因此w a p 网络 哈尔滨理t 大学t 学颂七学位论文 结构由三部分组成，即w a p 网关、w a p 客户端和w a p 内容服务器，这三方 面缺一不可。其中w a p 网关起着协议的“翻译”作用，是联系移动通信网与 万维网的桥梁；w a p 内容服务器存储着大量的信息，以提供w a p 终端用户来 访问、查询和浏览等“”。 举个例子，当用户从w a p 手机输入他要访问的w a p 内容服务器的u r l 后，信号经过无线网络，以w a p 协议方式把请求发送至w a p 网关，然后经过 “翻译”，再以h r r p 协议方式与w a p 内容服务器交互，最后w a p 网关将返 回的内容压缩、处理成二进制流返回到客户的w a p 手机屏幕上 2 1 2w a p 网络架构 总的来说，w a p 服务网络由三个部分组成： 1 客户端； 2 网关； 3 网络应用服务器。 客户端一般都是w a p 手机。它们由不同的公司生产，具有各自的特点， 对w m l 和w m l s 的解释也千差万别。现在市场上推出的w a p 手机有 n o a 7 1 1 0 、e r i c s s o nr 3 8 0 ，m o t o r o l al 2 0 0 0 w w w 等，以后随着更多厂家的加 入，将有更多的w a p 手机出现。一般来说w a p 手机的屏幕必须足够大，否则 浏览网页将是十分困难的。由于屏幕大小的不一样，因此在现阶段需要针对不 同的手机制作不同的网页，使得客户在浏览的时候感到方便快捷。除了这个原 因，更重要的原因就是各种手机对w m l 和w m l s 的支持情况不大一样( 就如 同i n t e m e te x p l o r e 和n e t s c a p e 一样) ，各个公司提供w a p 手机模拟器就已经体 现了这种情况。另外，w a p 手机上网也存在几个安全性问题需要考虑，如用 户的口令、密码等用户安全信息都载荷于电波上散射在空间。 w a p 网关在整个架构中起着十分关键的作用，它是连接客户和服务的桥 梁。它可以在电信局一端，也可以和网络服务器集成在一起“”。 w a p 应用由服务器端应用和客户端应用两部分构成。网关从应用服务器 下载客户端应用的内容并送到用户的w a p 终端去执行。这需要一个标准的应 用环境使得同样的客户端应用能够在不同的移动用户w a p 终端上正常运行， w a p 提供的标准应用环境包括一个浏览器和一个脚本解释器。浏览器和我们 常用的w 、w 浏览器很相似，它能处理用w m l 语言编写的内容程序，浏览器 中同时包含了一个可以在用户终端上运行的脚本解释器，它是用来解释用 w m l s c r i p t 语占写成的内容程序的。 哈尔滨理工大学工学硕十学位论文 实际情况中，大多数应用或内容等是放置在w e b 服务器上的，这些内容 有些是用w m i _ w m l s c r i p t 编写，更多的是用h t m l 格式编写的。一些网关 可以自动转换一些简单的h t m l 文本成为w m l 格式的文件，以提供w a p 终 端阅读。 在服务器开发应用程序和以前的网页开发没有太大区别只有符合c g i 标 准就可以，无论是用p e r l 、c 、c + + 或者是专门的i s a p i 、s e r v e r l e t 都是一样 的。因此这给开发人员以很大的自由。 2 2w a p 体系结构 2 2 1w w w 编程模型 i n t e m e t 的w w w 体系结构提供了一个灵活的、功能强大的编程模型。应 用和内容以标准数据格式表示，并通过一个称做w e b 浏览器的应用程序浏 览。w e b 浏览器是这样一个网络应用，比如，它向网络上的一个服务器发请 求，以获得命名的数据对象，然后向服务器回应标准格式编码的数据。 w w w 标准规范了为建立通用应用环境所必需的许多机制，包括： 1 标准的命名模型w w w 上的所有服务和内容以i n t e m e t 标准的 u r l ( 统一资源定位) 命名。 2 内容类型w w w 上所有的内容都给定了一个规范的类型，从而w e b 浏览器可以根据它的类型来进行正确的处理。 3 标准的内容格式所有的w e b 浏览器都支持一组标准的内容格式。包 括h t m l ( 超文本标记语言) ，j a v a s c r i p t 脚本语言，以及其他许多格式 4 标准的协议标准的网络协议允许各种w 曲浏览器同各种w 曲服务 器通信。最常用的通信协议就是w w w 和h r r p 这种结构可以使用户方便地利用第三方应用和内容服务，它还可以使应用 开发者轻松地为大客户群生成应用和内容服务“”。 w w w 协议定义了下列三类服务器： 1 起源服务器( o r i g i ns e r v e r ) ：资源驻留和功能创建服务器。 2 代理( p r o x y ) ：完成客户对服务器的请求服务。 3 网关( g a t a w a y ) ；处理不同起源服务器之间的交换。 2 2 2w a p 编程模型 w a p 编程模型与w w w 编程模型相似，这种相似性为应用开发者提供了 哈尔滨理工大学 学硕十学位论文 极大的便利，包括熟悉的编程模型、已经证明过的结构且能够利用现有工具 ( 如w e b 服务器、x m l 工具等) ，并在可能的地方都采用现行标准，或利用其 作为w a p 技术的起点。 w a p 的内容和应用以一系列内容格式来规范，与w w w 内容格式相似。 内容的传输使用了一套基于w w w 通信协议的标准协议。无线终端里的微浏 览器即为用户界面，与标准的w e b 浏览器类似。 w a p 的内容和协议是为手持无线设备的大众市场而优化的，通过代理技 术实现无线领域和w w w 的连接，该结构保证移动用户能够浏览大量的w a p 内容和应用，应用提供商能够创建在大多数移动终端上使用的服务和应用， w a p 代理技术使得内容和应用可以驻留在标准w w w 服务器上，并且可以使 用成熟的w w w 技术进行开发，比如c g i 技术“”。虽然名义上的w a p 应用包 括w e b 服务器、w a p 代理网关和w a p 客户端，但w a p 体系结构也能十分容 易地支持其他配置，如可以创建一个包括w a p 代理网关的起源服务器。这样 的服务器可以用于端到端的安全解决方案，或是具有较好的访问控制或响应保 证的应用，如w t a 服务器。如果w e b 服务器提供w a p 内容( 如w m l ) ，w a p 代理可以直接获取。如果w e b 提供w w w 内容( 如h t m l ) ，则要使用一个过 滤器把w w w 内容转换成w a p 内容。例如，h t m l 过滤器可以把h t m l 转 换成w m l 。 2 2 3w a p 协议栈结构 w a p 协议栈采用层级化设计，这为应用系统的开发提供了一个可伸缩和 扩展的环境。每层协议栈均定义有接口，可被上一层协议所使用，也可被其他 的服务和应用程序直接应用。在设计中，w a p 充分借鉴了i n t e r a c t 的协议栈思 想，并加以修改和简化，使之可以有效应用于无线应用环境。 w a p 协议包括以下几层“，如图2 - 4 所示。 1 应用环境w a e ( w t r e l e s sa p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n t ) 无线应用环境是基于 w w w 和移动电话技术的结合的一种通用应用环境。w a e 的基本目的是建立 一个可共同操作的环境，该环境允许操作人员和服务供给者用有效的方法创建 能达到大量不同无线平台的应用和服务。w a e 的一个微浏览器包含下面的功 能：w m l ( 无线标注语言) ：普通的标注语言，类似h t m l ，单为了在手提移动 终端中的应用而进行了优化：w m l 脚本：普通脚本语言，类似j a v a 脚本语 言；无线电话技术应用( w t a , w t a i ) ：一组明确的数据格式，包括图像、电话 本记录和日期信息。 哈尔滨理- 大学工学硕士学位论文 l 应用层w k e l e s s a p p l i c a t i o ne n v i r o n m e m o v a e ) 其他 i 会话层s e s s i o nl a y e r ( w s p ) l 应用 i 事物层w i r e l e s st r a n s a c t i o nl a y e r ( 、矿r p ) l 安全层s e c u r i t yl a y e r ( w t l s ) 服务 l 传输层t r a n s p o r tl a y e r ( w d p ) l 承载层b e a r e r s ：s m sc s dc d m ag p r se t c 图2 一w a p 协议栈 f i g 2 - 4t h ew a p s t a c k 2 无线对话协议w s p ( w t r c l e s ss e s s i o nl a y e o 无线对话协议向二个对话服 务提供了有一致接口的w a p 应用层。首先是在w t p 办理层上操作的连接导向 服务。其次是在安全或非安全包服务上操作的非连接服务( w d p ) 。无线对话协 议当前由与浏览应用相匹配的服务组成( w s p b ) ，w s p b 提供下列功能：在压 缩的超空间编码中的h r r p 1 1 功能和语法：长久对话状态：通过对话移动暂 停和恢复；可靠和不可靠数据的普通设备：协议特性流通。 3 无线事务协议w t p ( w i r e l e s st r a n s a c t i o nl a y e r ) 无线事务协议( w t p ) 在数 据包服务顶端运行，并提供适合在“瘦”客户( 移动网络站) 上执行的普通办理导 向协议。、m 阻在安全和非安全数据包网络上有效地操作并提供以下特性：三 个级别的办理服务；不可靠单向请求；可靠单向请求；可选择的用户问可靠 性w t p 用户触发各收到的信息的确认；可选择的超频带数据确认；p d u 串联延迟确认以养活传送信息的数量；异步办理。 4 无线传输层安全性w t l s ( w i r c l e s st r a n s p o r tl a y e rs e c u t i t y ) 厂r l s 是基于 工业标准传输层安全协议，也就是以前的安全插槽层( s s l ) 上的一个安全协 议。w t l s 是为w a p 传送协议的使用而设计的，并由于是在低带宽通信信道 上使用而进行了优化。w t l s 提供下列特性：数据完整性：w t l s 包含保证数 据在终端和应用服务器间稳定准确无误地传送的设备；保密性：w t l s 提供了 保证数据在终端和应用服务器间传输的保密性的设备，任何截取了数据流的中 间都不能对基进行识别；真实性：w t l s 包含建立终端应用服务器真实性的设 备；拒绝服务保护：w t l s 提供能检测和驳回重放和不能顺利进行核对的数据 的设备。 哈尔滨理工大学t 学硕士学位论文 5 无线数据协议w d p ( w i r e l e s st r a n s p o r tl a y e r ) w a p 体系结构中的传输层 协议作为无线数据报协议( w d p ) 被提交。w d p 在支持不同网络类型的载体服 务数据上运行。作为通用的传输服务，w d p 向w a p 上层协议提供一致的服 务，并在其中亦可用的载体服务上进行透明通信。显然w d p 协议向上层协议 提供普通接口、安全、对话和应用能够独立运行下部无线网络，这是通过使传 输层适应下部载体的特性来完成的。在保持传输接口和基本特性一致的情况 下，用中间网关可以实现全局工作互用性。 6 承载层( 承载媒体b e a r e r s ) w a p 协议在设计时的目的是使它可独立运作 于各种不同的数据载体之上，如s m s ( 短消息、c s d 、封包数据等) 。由于数据 载体因承载量、容错率和延迟不同而有不同的质量，w a p 协议就需要补偿或 容忍这些特点。 承载层可以是现有的或将来的各种无线网络环境如：g s m 、g p r s 、 c d m a 、m 0 0 0 等。 2 3w a p 平台工作原理 前面介绍过有关w a p 的一般概念，下面介绍本系统基于w a p 平台实现图 像浏览的一些具体原理“”： w a p 在无线网路上的操作模式有两种，第一种是作为客户端( c l i e n t ) 和网 络服务器端( w e b s e r v e r ) 之间的w a p 网关( w a p g a t e w a y ) 。第二种是直接作为客 户端连接的w a p 软体服务器( w a pa p p l i c a t i o ns e r v e r ) 。在实际应用中，一般采 用第一种方式。 在传统的w e b 服务中，w e b 服务客户向u r l 所指定的w e b 服务器发 出了请求，w e b 服务器根据请求的程序返回相应的内容至客户端，二者就是 按h t r p 协议进行交互的。客户端发出一个以m t p 开头的u r l 请求时， w e b 服务器端的程序可能是c o l 程序、或静态网页，或s e r v l e t 程序，也 可能是其他服务器端程序，但它们均以h t m l 格式将相应的内容返回给客 户，这样客户就可在浏览器上的看到返回的内容。 在w a p 的第一种的体系结构中，w a p 网络由三部分组成，即w a p 网 关、客户端和w a p 内容服务器。其中w a p 网关起着协议的翻译作用，是联 系g s m 网与万维网的桥梁；w a p 内容服务器存储着大量的信息，以提供 w a p 手机用户来访问、查询、浏