（计算机应用技术专业论文）基于symbian+os的手机多媒体平台研究与实现.pdf

摘要 摘要 随着移动通信技术的飞速发展，相关法律法规的制定、实施，市场规范的完 善，以及人们对使用手机听音乐、看电影、看电视等多媒体业务的需求越来越突 出，移动运营商从原来仅提供单纯的语音通话服务向提供形式多样的移动增值业 务发展，媒体化便是其中的一个重要方向。 当前手机终端应用主要有短信、彩信、w a p 等，以此类技术为载体的业务占 据了增值业务的大多数份额。从业务应用发展的角度来看，目前的手机终端应用 有两点不足：1 、没有体现未来3 g 技术的宽带优势，原有业务对带宽要求小的优 点变成了对3 g 网络带宽的利用不足；2 、依托现有技术无法为要求越来越高的多 媒体应用提供实现条件。因此，需要提供相应的多媒体平台，以满足市场对手机 多媒体应用的需求，支持移动运营商增值业务的媒体化转变，发展壮大相关产业 链。 在手机终端应用开发平台方面，由于s y m b i a no s 被授权给全球手机主要厂 商使用，使其占据了智能手机系统的大部分市场，在系统能力和易用性等方面获 得了终端用户的一致认可。但是，基于s y m b i a no s 的手机终端在多媒体方面的 应用仍不够丰富，无法满足广大用户提出的多媒体应用需求。 论文以基于s y m b i a no s 的手机终端多媒体应用为研究目标，学习和总结了 手机终端多媒体应用发展现状和未来趋势，提出并实现了基于s y m b i a no s 的手 机多媒体应用平台s o m p ( s y m b i a no sb a s e dm o b i l em u l t i m e d i ap l a t f o r m ) 。s o m p 平台主要分为服务器端、客户端以及网络通信三个部分：服务器端主要提供处理 客户端请求的应用服务逻辑，构建后台w e b 系统等；应用客户端用于与用户交互， 将请求发送给服务器端并展现服务器端返回数据；网络通信模块使用m d 5 数字 签名、x x t e a 加密等技术保障应用安全。通过在s o m p 平台上的多媒体应用实 例书客软件，证明了s o m p 平台的有效性和易用性。 关键词：移动增值业务，多媒体，s y m b i a no s a b s t r a c t a b s t r a c t w i 廿lt h er a p i dd e v e l o p m e n ta n di m p l e m e n to fm o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y a n dr e l a t e dl a w s ，m o r ea n dm o r em u l t i m e d i as e r v i c e sa r er e q u i r e db yt h em a r k e to f m o b i l ep h o n e , s u c ha sl i s t e n i n gt om u s i c ，w a t c h i n gm o v i e s ，w a t c h i n gt v , e t c m u l t i m e d i ai sav e r yi m p o r t a n td i r e c t i o no ff u t u r ea p p l i c a t i o n s ，a n dm o b i l eo p e r a t o r s a l s ow i l lp r o v i d es e r v i c e sf r o ms i m p l ev o i c et om u l t i m e d i av a l u e a d d e da p p l i c a t i o n s c u r r e n ta p p l i c a t i o n sa r es m s ，m m s ，w a p , a n ds oo n 1 1 1 e ya r et h em a j o r i t yo f v a l u e a d d e ds e r v i c e s t h i n k i n ga b o u tc u r r e n ta p p l i c a t i o n s ，t h e r eh a v et w od e f i c i e n c i e s ： 1 t h eb r o a d b a n da d v a n t a g eo f3 gc a nn o tb et o t a l l yu s e do f , a n dt h es m a l lb a n d w i d t h r e q u i r e m e n to fc u r r e n ta p p l i c a t i o n sb e c o m e sd i s a d v a t a g e ；2 m u l t i m e d i aa p p l i c a t i o n s c a nn o tb ep r o v i d e db ye x i s t i n gt e c h n o l o g i e s s o ，i t sv e r yi m p o r t a n tt op r o v i d e c o r r e s p o n d i n gm u l t i m e d i ap l a t f o r mt om a t c ht h er e q u i r e m e n t so f m a r k e t o nt h ep l a t f o r mo fm o b i l ep h o n e ，s y m b i a no sh a sb e e na u t h o r i z e dt ot h em a j o r m o b i l ep h o n em a n u f a c t u r e r so fw o r l d i to c c u p i e st h em o s to fm a r k e t s s y m b i a no s w i n sr e c o g n i t i o nf r o mu s e r si ns y s t e mc a p a b i l i t ya n do t h e ra s p e c t s h o w e v e r , s y m b i a n o sb a s e dm u l t i m e d i aa p p l i c a t i o n ss t i l lc a nn o ts a t i s f yr e q u i r e m e n t so f u s e r s t h i sd i s s e r t a t i o nf o c u s e so ns y m b i a no sb a s e dm o b i l em u l t i m e d i aa p p l i c a t i o n s i ta n a l y s e sa n dc o n c l u d e st h ep r e s e n ts t a t u sa n df u t u r ec h a l l e n g e so fm o b i l ep h o n e m u l t i m e d i aa p p l i c a t i o n s i tp r o p o s e sa n di m p l e m e n t ss y m b i a no sb a s e dm o b i l e m u l t i - m e d i ap l a t f o r m - - s o m et h ep l a t f o r mi sd i v i d e di n t ot h r e ep a r t s ：s e r v e r - s i d e ， c l i e n t s i d e ， a n dn e t w o r kc o m m u n i c a t i o nm o d u l e t h es e r v e r - s i d eh a n d l e sc l i e n t r e q u e s t sa n db u i l d sb a c k g r o u n dw e bs y s t e m ，e t c t h ec l i e n t - s i d ed e a l sw i t ht h e i n t e r a c t i o nl o g i co fu s e r s ，s e n t su s e rr e q u e s t s ，a n ds h o w sr e s u l t s t h en e t w o r k c o m m u n i c a t i o nm o d u l eu s e sm d 5d i g i t a l s i g n a t u r e s a n dx x t e ae n c r y p t i o n t e c h n o l o g yt os u p p o r tt h es e c u r i t yo fa p p l i c a t i o n s i ti sp r o v e dt h a ts o m p r l ee f f e c t i v e a n de a s et ou s et h r o u g had e m oa p p l i c a t i o n 一一b o o k m a n k e y w o r d s ：v a l u e a d d e ds e r v i c e ，m u l t i m e d i a , s y m b i a no s 图目录 图目录 图2 - 1s 6 0 结构图1 1 图2 - 2 活动对象协作图1 2 图2 - 3s o m p 平台总体框架图1 3 图2 - 4s o m p 平台服务器端结构1 5 图2 - 5s o m p 平台客户端架构图1 6 图2 - 6g p r s 分层协议模型1 7 图3 - 1s o m p 平台服务器端架构图2 0 图3 - 2s o m p 平台接入服务器与应用服务器关系图2 0 图3 - 3s p r i n g 分层架构2 2 图4 - 1s o m p 平台客户端架构图2 6 图4 - 2a v k o n 视图切换架构2 7 图4 - 3s o f l p 平台视图与容器包含关系2 8 图4 - 4s o m p 平台基于a v k o n 的视图切换流程2 9 图4 - 5s o m p 平台控件类图3 0 图4 - 6m m f 详细架构图3 1 图4 - 7s y m b j a no s 音频播放流程3 3 图4 - 8 单播放器播放流程3 4 图4 - 9 双播放器播放切换流程图3 4 图4 - 1 0 尽力而为下载流程3 6 图4 - 11s o f l p 平台音频存储类3 7 图4 - 1 2s o m p 平台尽力而为下载流程3 8 图4 - 1 3s o m p 平台通信模块类图3 9 图5 - 1m d 5 验证码生成示意图4 4 图5 - 2x x t e a 加密过程示意图4 5 图6 - 1 书客软件主界面截图4 6 图6 - 2 书客软件播放界面截图4 7 v 图目录 图6 - 3m v c 模式响应流程4 8 图6 - 4 书客初始化流程4 9 图6 - 5 书客播放器类图5 0 图6 - 6 书客文音同步流程5 1 图6 - 7 书客内容下载业务流程5 2 图7 - 1 第一次测试网络延迟分布图5 6 图7 - 2 第二次测试网络延迟分布图5 7 表目录 表目录 表3 - is o m p 平台数据库u s e r 表2 3 表3 - 2s o m p 平台数据库r e s o u r c e 表2 4 表3 - 3s o m p 平台数据库u s e r r e s o u r c e 表2 4 表3 - 4s o m p 平台数据库u s e r s u b s c r i b e 表2 4 表3 - 5s o m p 平台数据库p r o v i d e r 表2 5 表5 - 1s o m p 平台数据包格式定义4 2 表5 - 2s o m p 平台特殊命令表4 2 表5 - 3s o m p 平台常用命令表4 3 表5 - 4s o m p 平台短信接口格式定义4 3 表7 1s o m p 后台维护系统“公告录入测试用例5 5 表7 2s o m p 内容管理系统“内容提供商信息管理 测试用例5 6 表7 3s o m p 服务器单个命令压力测试数据5 8 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名： 酒盈垒 日期： 2 。9 年 月2 7 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：出垒导师签名： 日期：2 0 0 9 年f 月2 日 j 第一章绪论 第一章绪论 移动网络与互联网的融合成就了今天的移动数据业务。s m s ( s h o r tm e s s a g i n g s e r v i c e ) 、w a p ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) 、m m s ( m u l t i m e d i am e s s a g i n gs e r v i c e ) 正在如火如荼地发展，无线多媒体技术的突破、无线网络带宽的增加，尤其是3 g 时代的到来，都为手机多媒体业务的发展创造了良好的条件。但是由于手机在硬 件性能上与p c 机有着显著的差异，如：手机内存小、c p u 速率低、存储空间小、 屏幕小、按键少等，这些都影响了手机终端上多媒体应用的性能和效率，也是手 机多媒体应用面临的主要挑斟。 1 1 手机多媒体应用 移动通信技术同互联网技术日趋融合，导致了手机这种传统的语音通话工具 逐步转变为人们的便携式智能平台。简单通话、收发短信等基本功能已经不能满 足人们的需要，许多移动增值业务逐渐受到手机用户的青睐，例如移动上网、手 机多媒体应用等，人们越来越热衷与在手机上看小说、听音乐、看电影等多媒体 业务。 从2 0 0 3 年至今，在手机行业掀起了两次声势浩大的革命：一次是彩屏手机 替代了黑白手机成为主流进入了市场；第二次是百万像素拍照功能逐渐成为中高 低端手机的必备功能。这两次革命标识着手机用户对移动多媒体应用的需求不断 提高。从近期技术发展和国内外流行趋势分析，目前，第三次革命已经来到，那 就是手机多媒体技术。 诺基亚从6 6 0 0 时代起就带领手机用户进入了全新的多媒体世界。以n 8 1 为 代表的多媒体手机，集看电影，玩游戏，拍照，摄像等功能于一体。以5 8 0 0 为代 表的音乐手机作为诺基亚第一款$ 6 0t o u c h 手机，在应用时可方便地浏览和购买 诺基亚音乐商店中的歌曲。在全球范围内，诺基亚5 8 0 0 x p r e s s m u s i c 支持6 0 种语 言，覆盖了将近世界人口的9 0 ，根据人们使用手机的习惯不尽相同还提供了多 种输入方式：虚拟字母数字键盘，虚拟电脑风格标准键盘，手写笔。 电子科技大学硕士学位论文 摩托罗拉之前已经推出了z n 系列的拍照手机，其中5 0 0 万像素的z n 5 引人 注目，如今，摩托罗拉再接再厉，又开始在多媒体手机市场发力。近日，摩托罗 拉推出了三款r o k r 多媒体系列手机，型号分别为e 8 、e m 2 5 、e m 2 8 、e m 3 0 ， 其中，e m 2 5 、e m 2 8 、e m 3 0 都定位于低端多媒体手机市场。 索爱的音乐手机一直以来都受到年轻消费者喜爱。以w 3 1 s 手机为代表，索 爱也开始重推多媒体手机，将各种多媒体应用都集成于手机上，并允许用户从w a p 网站上下载更多的多媒体应用。 移动终端上将多媒体和手机合二为一已经成为手机行业越来越关注的问题。 手机不仅只是一种传统的语音通话工具，更应该成为多种应用的平台，能为手机 用户提供除语音通话之外的很多功能。现在，多媒体己经成为移动通讯设备一个 非常重要的组成部分，集通话、m p 3 、m p 4 、d v 、d c 、p d a 为一体的多媒体手 机将成为市场上的一大亮点。从彩屏到手机上网、手机游戏进而到移动音乐、手 机电视，几乎每年手机市场都会出新花样。在3 g 的助推下，多媒体手机已然成 为了消费者的首选。2 0 0 8 年初，c e t c 就提出了多媒体“m 时代”的概念，t c l 甚至将2 0 0 9 年定义为“多媒体手机元年 ，众多手机厂商似乎都对多媒体手机分 外看好，纷纷发力多媒体。 随着市场需求的增加及商家的重推，多媒体手机市场认可度显著提升。随着 摄像、拍照、音乐播放功能的普及，加之众多品牌纷纷加入多媒体阵营，使多媒 体手机价格持续下降，不再虚高的价格也让越来越多的普通消费者成为多媒体手 机用户。从单纯的语音功能向音视频综合功能的发展，多媒体手机将成为未来手 机发展的必由之路【l 】。 目前，随着多媒体应用技术的发展、各种数字娱乐产品的纷纷亮相、多种移 动运营模式的涌现使得移动多媒体市场的迅速发展，移动多媒体技术已经成为当 今信息技术化的重要组成部分。针对主流手机的许多移动多媒体应用已经正式投 入市场，并收到了广大手机用户的青睐，移动多媒体技术产品产值在整个信息产 业中所占的比重在迅速增加，移动多媒体市场潜力很大，体现良好的市场发展前 景。 3 g 牌照发放，电信重组以及拥有我国自主知识产权的t d s c d m a 的试商用， 又在政策上为移动多媒体市场开发创造了一些条件。基于移动终端的多媒体应用 日益丰富，给人们生活带来了全新的交流模式。手机上网、手机电视、手机定位、 2 第一章绪论 电子商务、手机广告和手机支付等功能和应用越来越表现为热点和趋势，移动多 媒体应用相关产业得到了快速发展。国际知名调查公司i d c 的调查数据显示，2 0 0 8 年多媒体手机全球销量达到3 8 亿部，产量高达7 6 0 亿美元，在2 0 0 6 年，中国多 媒体手机已经占到中国手机市场份额的4 6 ，多媒体手机成为驱动移动互联网普 及和技术融合发展的先锋力量。在移动产业发展布局中越来越被赋予核心的战略 性地位。 在互联网上可供下载的手机应用软件层出不穷，其中多媒体应用软件算是后 起之秀，如：支持$ 6 0 智能手机的“v 8 书客 、“掌上书院 、支持所有j a v a 手机 的“掌媒”、“微读 、“百阅视听 等。其中“v 8 书客 已具有了超过1 0 万的用 户数。以上数据都表明了手机多媒体应用已经悄然走进了人们的生活。 1 2 研究背景 1 2 1 智能手机国内外发展现状 随着无线网络技术和移动终端技术的发展，移动多媒体业务市场的发展进程 也不断推进，无线信息设备，包括个人笔记本电脑、p d a 、智能手机等也将随之 成为人们日常生活中不可或缺的工具。在移动终端行业，硬件功能不断提升的同 时，软件的比拼也呈现出群雄争霸的态势。 1 9 9 9 年，摩托罗拉公司推出的天拓a 6 1 8 8 手机，可以算是智能手机的鼻祖， 也是全球第一部具有触摸屏和中文手写识别输入功能的移动电话。2 0 0 1 年， w i r e l e s sw o n d e r si n c 公司倡议的“消费者评选心仪的7 个无线产品 在线评比中， a 6 1 8 8 被选为“2 0 0 0 年无线领域7 大奇迹之一，天拓a 6 1 8 8 首次将移动电话和 p d a 结合在一起，支持w a p ，可自由无线上网，手机用户的体验得到了前所未 有的提升。但这种新颖的功能整合手机面世后，因为价格太高，普通消费者接受 不了，所以未能进入广大普通手机消费者的视野。一直到2 0 0 2 年，包括诺基亚、 摩托罗拉、爱立信等在内的手机业垄断巨头一连推出了9 款面向低端用户的智能 手机，这时智能手机才广泛为人们接收，也逐渐走进平常人的视野。 智能手机相对普通手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和网络带宽，智能手机 不仅便于随身携带，同时也为上层应用软件运行和更多更丰富的内容服务提供了 3 电子科技大学硕士学位论文 广阔的舞台，很多增值业务可以就此展开，如：新闻、天气、股票、商品、交通、 图片下载、音乐下载、应用程序下载等等。一般而言智能手机具备以下几个条件： ( 1 ) 语音通话功能，打电话、收发短信、电话簿操作等传统功能。 ( 2 ) 无线接入能力，支持g p r s 、3 g 等无线网络。 ( 3 ) p d a 基本功能的支持，个人信息管理功能，日程记事，任务安排，多媒 体应用，网页浏览等。 ( 4 ) 开放性的操作系统，通过在操作系统上安装更丰富的第三方应用软件最大 限度的扩展手机的功能，尽可能的满足用户需求【2 】。 智能手机流行起来之后，也有大量智慧型手机涌入市场，智慧型手机也支持 手写输入，内置丰富功能，甚至可以提供在线升级软件等功能。但智慧型手机不 可扩展，软件的更新也需要手机厂商花费更多的精力。随着手机用户需求的不断 提高，智慧型手机已经不能满足市场需求。能进行资源管理，任务协调、分配等 功能的手机操作系统已经成为手机厂商的首选。 目前已有的手机操作系统主要有s y m b i a no s 、w i n d o w sm o b i l e 、p l a mo s 以 及l i n u xo s 。与p d a 操作系统中p a l m 和w i n d o w sc e 两强相争的势态不同，在 智能手机操作系统中，s y m b i a n 抢得了先机，索爱、诺基亚、摩托罗拉以及松下 等公司基本上都采用了s y m b i a no s 。 微软的w i n d o w sm o b i l e 的前身就是微软在1 9 9 6 年推出的w i n d o w sc e 。由于 微软强大的实力，w i n d o w sm o b i l e 有很多先天的优势，比如拥有强大的内建软件， w o r d ，e x c e l ，i e ，o u t l o o k , m e d i a p l a y 等，其它系统上的同类软件很难做到如此 完善和统一。w i n d o w sm o b i l e 具有p c 用户的基础，又沿用了p c 上的w i n d o w s 操作系统的界面，使得第三方应用软件在界面设计上更容易为用户接收。w i n d o w s m o b i l e 提出了对智能手机更高的要求：让智能手机提供类似p c 用户使用互联网 的服务和操作界面。因为微软的大胆创新和构想，手机用户对未来移动业务充满 了憧憬。就从这种理念上来说微软应该是领先于诺基亚等手机业巨头的。但 w i n d o w sm o b i l e 对通信的支持并不如大多传统手机厂商所支持的s y m b i a n 操作系 统那么完美。由于微软对手机定位的高度，使得w i n d o w sm o b i l e 对硬件要求极高， 从而价格也居高不下，耗电量增大，系统稳定性较差。w i n d o w sm o b i l e 目前主要 支持的厂商有摩托罗拉、多普达。 微软进军p d a 市场以来，p l a t oo s 毫无与之抗衡之力，p d a 市场逐渐被微 4 第一章绪论 软占据。p l a m 在中国的市场更小，只与方正等少数几家公司有合作，并且这些公 司同时还要推出基于s y m b i a no s 、l i n u xo s 的终端产品。p a l mo s 对硬件的要求 想必比其他系统较低，因此在价格上比较占优势，耗电量也很小。但是，p a l mo s 应用在手机上还是有很多不完善的地方，同s y m b i a no s 和w i n d o w sm o b i l e 相比， p a l mo s 显得比较弱小。代表机型有三星s g h i 5 0 0 。 但随着用户提出了多媒体等其他功能需求，l i n u xo s 开始插足手机市场。由 于l i n u x 具有源代码开放、软件授权费用低、应用开发人才资源丰富等优点，使 得l i n u x 便于开发个人和行业应用。根据g a r m e r 公司的统计，嵌入式l i n u x 已经 在2 0 0 5 年第一季度的全球智能手机出货中拥有1 4 的市场份额。在智能手机上 采用全免费的l i n u xo s 降低了产品的生产成本，系统资源占用率较低，性能较稳 定，使用起来能带来急速体验，同时，l i n u x + j a v a 的应用方式，能够给用户极 大的拓展空间。由于l i n u xo s 介入智能手机领域较晚，采用此操作系统的手机比 较少，所以专为这些少量用户所制作的第三方软件还非常少，影响了l i n u xo s 在智能手机领域内的势力扩张。安全性、实时性能、电源管理也都成为l i n u x 智 能手机的缺科圳。 s y m b i a n 是一个由诺基亚、摩托罗拉、爱立信、三菱和p s i o n 共同投资成立 的合资企业，其目的是为了设计一种能够应用于手机及类似移动通讯设备上的、 具有强大支持能力和开放性的操作系统，并通过这个系统的应用，推动高端智能 移动电话及类似终端产品的发展。s y m b i a n 从1 9 9 8 年成立至今，先后已经有西 门子、三星、松下、索尼爱立信等多家手机厂商加盟该企业。s y m b i a no s 被全球 手机业巨头所推崇，凭借这些企业在手机生产技术和市场经验方面的优势，基于 s y m b i a no s 的智能手机在今后很长一段时间内都会在全球手机市场上占据垄断 地位。s y m b i a no s 对移动通信协议等的支持优于其他系统【5 1 。同时，s y m b i a n 类 似于w i n d o w s 和l i n u x 的结合体，有着良好的界面，采用内核与界面分离技术， 对硬件的要求比较低。但是，s y m b i a no s 的第三方应用，尤其是多媒体应用仍然 不够丰富。 1 2 2 手机多媒体的应用前景 各方面因素的共同作用导致了移动终端的发展，而用户提出的形形色色的增 值业务需求更是促进了移动终端技术的不断的提高。随着手机硬件平台、无线网 5 电子科技大学硕士学位论文 络的日趋成熟以及人们生活水平的提高，移动业务也随之不断丰富。移动增值业 务一经提出，借助固定口网络业务发展的经验，人们开始想象将丰富的i n t e r n a 数据业务应用于移动网络【6 j 。 2 5 代网络早已出现了诸如彩信、游戏、定位、移动下载、移动办公、移动电 子商务甚至移动多媒体等i n t e m e t 业务。这些业务在3 g 网络的支持下更加完善。 如此丰富的业务势必需要具备强大数据处理能力的移动终端支持，因此移动终端 也就发展成类似嵌入式系统的结构：快速的处理器芯片、丰富的外部接口、独立 的操作系统和强大的应用平台。由于未来移动通信系统将以宽带、高速为特征， 而传输内容包括语音、数据、音乐、视频、影像等，因此终端也就成为手机 + p d a + m p c ( 移动p c ) + d c ( 照摄像机) 的集成体了p 】。 包括应用提供商、服务提供商、网络运营商、设备( 系统与终端) 制造商和终 端用户在内的移动通信行业产业链逐步形成，3 g 的应用更是推动整个移动通信产 业链的发展。其中，无线增值业务是这个产业链中的重要环节，而多媒体应用将 是无线增值业务的主力军，它的健康发展是我国移动通信业健康发展的必要条件。 此外，众多r r 行业软硬件跨国公司纷纷加入移动终端制造业，他们带来的不仅仅 是先进的技术，更重要的是他们对未来移动终端的构想给整个移动通信产业带来 新的活力和希望【3 】。 中国移动终端用户数达6 亿，占全球五分之一，而且随着3 g 网络的普及， 这个数据将逐年递增。随着手机无线网络的发展日趋成熟，无线网络带宽的不断 增加，多媒体资源将能够在无线网络中更加快速的传输，而就当前无线网络业务 而言，除了一些简单的文本传输应用和w a p 网站以外，占用无线网络带宽的应 用并不多【6 1 。所以，目前通过丰富的多媒体应用软件来满足手机用户的需求和消 化无线网络中并不饱和的带宽资源具有很强的现实意义。 1 3 论文主要工作 就最近几年的技术发展和国内外市场趋势分析，智能手机无疑将是未来手机 的主流发展方向。而目前市场上主要的四类手机操作系统中，s y m b i a no s 将凭借 全球手机垄断企业的支持，在今后很长一段时间内操控手机市场。从2 0 0 2 年至 今，s y m b i a no s 在智能手机操作系统上的霸主地位一直无人撼动，目前大约占据 6 第一章绪论 了全球8 0 以上的市场份额【6 】。但s y m b i a n 的第三方应用，尤其是多媒体应用仍 然不够丰富，满足不了大量s y m b i a n 用户的需求，基于s y m b i a no s 的手机多媒 体平台的研究与实现变得迫在眉睫。 论文课题源于北京百播互动科技有限公司项目“基于s y m b i a no s 的手机多 媒体平台研究 。s y m b i a n 针对手机这种嵌入式设备，无论是在数据类型还是其运 行机制上都做了大量封装，其特殊的规定使得很多开发人员很难适应，甚至望而 却步，这也是s y m b i a n 第三方应用少的主要原因。在课题资助下，我们对s y m b i a n o s 的多媒体框架、视图架构、活动对象机制等问题做了深入研究，提出并实现 了基于s y m b i a no s 的手机多媒体平台s o m p ，并在该平台上成功开发了有声读 书软件书客。作者在该课题中主要工作有： ( 1 ) 分析手机多媒体应用现状。 ( 2 ) 分析智能手机国内外发展现状、手机多媒体应用前景。 ( 3 ) 基于s y m b i a no s 的手机多媒体平台客户端设计与实现。 ( 4 ) 基于平台的书客软件设计与实现。 ( 5 ) 平台测试用例的设计。 1 4 论文结构 本文共分为七章。 第一章为绪论。本章对手机多媒体应用现状、前景及智能手机国内外发展现 状进行了介绍。针对s y m b i a n 智能手机在市场中占巨大份额，但其多媒体应用尚 不能满足用户需求这一特点，本文提出了基于s y m b i a no s 的手机多媒体平台 s o m p ( s y m b i a no sb a s e dm o b i l em u l t i m e d i ap l a t f o r m ) 。最后说明了本文的主要工 作和论文结构。 第二章为基于s y m b i a no s 的手机多媒体平台，对s y m b i a no s ，s o m p 平台 的总体设计、模块划分及各自功能做了简单介绍。 第三章为s o m p 平台服务器端设计与实现，分析了服务器端总体架构，阐述 了服务器端应用服务逻辑及后台w e b 系统。 第四章为s o m p 平台客户端设计与实现，s o m p 平台客户端分为四个模块： 用户界面模块，封装并丰富s y m b i a no s 控件库，处理界面显示、用户操作逻辑； 7 电子科技大学硕士学位论文 媒体播放模块，用于音视频文件的播放，设计并实现了即时播放策略；资源管理 模块，用于数据的读、写、删除，根据s o m p 平台特点设计并实现了尽力而为下 载策略；网络模块，用于客户端数据包的发送、接收及处理。 第五章为s o m p 平台网络通信模块设计与实现，介绍了s o m p 平台的通信格 式、通信协议。同时，s o m p 平台采用m d 5 数字签名和x x t e a 加密等技术，保 障了s o m p 平台应用的安全。 第六章为s o m p 平台应用实例，通过基于s o m p 平台上的应用书客软件 的快速实现，证明了s o m p 平台的有效性、易用性。其中，具体介绍了书客软件 的初始化流程，文字音频同步播放策略及内容下载业务流程。 第七章为s o m p 平台及书客软件测试，通过对平台及书客软件的功能测试， 证明了s o m p 平台的有效性、可靠性和易用性。 第八章为总结，对本文的工作进行了总结，并对今后的研究工作进行了展望。 8 第二章基于s y m b i a no s 的手机多媒体平台 第二章基于s y m b ia no s 的手机多媒体平台 s y m b i a no s 被全球手机业巨头所推崇，凭借这些企业在手机生产技术和市场 经验方面的优势，s y m b i a no s 将在今后很长一段时间内占据优势地位。但是基于 s y m b i a no s 的应用程序开发困难，开发周期长、成本高，导致了其第三方应用， 尤其是多媒体应用少【4 】。而随着人们对移动多媒体应用的日趋热衷，开发一个基 于s y m b i a no s 的手机多媒体平台s o m p ( s y m b i a no sb a s e dm o b i l em u l t i m e d i a p l a t f o r m ) 将是移动多媒体行业中亟待解决的一个问题。 2 1 s y m b ia r to s 简介 s y m b i a no s 的前身是e p o c ( e l e c t r o n i cp i e c eo fc h e e s e ) ，“使用电子产品时可 以像吃乳酪一样简单 是它在设计时所坚持的理念。s y m b i a n 公司将代表全球行 业标准的s y m b i a no s 授权给全球手机主要厂商使用，使得s y m b i a no s 一直占据 智能手机系统的市场霸主地位，系统能力和易用性等各方面已经得到了市场和手 机用户们的广泛认可。 s y m b i a n 的优势在于它得到了占据市场份额大多数的手持通讯设备厂商的支 持，在n o k i a 的大力倡导下，已经成为一个开放的、易用的、专业的开发平台， 支持c + + 和j a v a 语言。s y m b i a no s 具有以下7 大特点： ( 1 ) 操作系统运行在r o m 上。 ( 2 ) 系统运行在电池驱动设备上。 ( 3 ) 面向对象编程。 ( 4 ) 基于组件的设计。 ( 5 ) 被设计成确保用户的数据不会丢失。 ( 6 ) 简单的u i 系统。 ( 7 ) 微核操作系统，操作系统只有很小的一部分是运行在最高优先级的，其他 的功能都是以c l i e n t s e r v e r 的方式，使用活动对象提供的【7 1 。 以下是几个基础方面提供的平台级的支持： 9 电子科技大学硕士学位论文 ( 1 ) 协议标准：t c p ，i p v 4 ，i p v 6 ，蓝牙，j a v a ，w a p ，s y n c m l ，u s b 。 ( 2 ) 通讯能力：支持多任务，面向对象基于组件方式的2 g 、2 5 g 和3 g 系统 及应用开发，g s m ，g p r s ，h s c s d ，e d g e ，c d m a ( i s 9 5 ) 以及2 0 0 0 技术支持。 ( 3 ) 信息定制：s m s 、e m s 、m m s 、e m a i l 和f a x 支持。 ( 4 ) 应用丰富：名片管理、通讯录、信息服务等。 ( 5 ) 安全稳定：数据完整性支持，可靠高效的电池管理，数据同步，数据加密， 证书管理，软件安装管理。 ( 6 ) 多媒体：图片、音乐、以及视频浏览。 ( 7 ) 互联网：互联网连接和浏览以及内容下载，p o p 3 s m t p i m a p 4 。 ( 8 ) 国际化：支持u n i c o d e ，多种字体和文字格式。 目前根据人机界面的不同，也为了让手机厂商有更多的选择以投入s y m b i a n 手机的开发，n o k i a 发展出多种不同的用户界面：s e r i e s 6 0 、s e r i e s 8 0 、s e r i e s 9 0 、 u i q 等。 $ 6 0 主要是给数字键盘手机用，基本定位于单手操纵设备，1 7 6 x 2 0 8 ， 2 4 0 x 3 2 0 、3 5 2 x 4 1 6 分辨率，五方向键，两个功能键；里面的菜单呈九宫格方式 排列。$ 8 0 是为完整键盘所设计，n o k i a 把这个系列的机器叫做c o m m u n i c a t o r ， 它代表了n o k i a 最强的技术，每代都是当时n o k i a 所有最高级技术的集合体； 最大特点就是像个铅笔盒或者说遥控器，外部有一个标准的手机操作界面，里面 横向打开后有一个6 4 0 x 2 0 0 的大屏幕，有四个功能键、多个快捷键和一个完整的 q w e r t y 键盘。$ 9 0 则是为触控笔方式而设计，使用6 4 0 ) ( 3 2 0 的大屏幕，除了很 少的几个功能方向键以外完全是触摸屏控制。另外一个重要的平台是由s y m b i a n 百分之百转投资的u i q t e c h n o l o g y 所开发出来的u i q ，u i q 对s y m b i a n 的界面进 行不同的“包装”，也具有更丰富的应用。但由于基于u i q 平台的手机产品比较 少，从目前来看u i q 并没有$ 6 0 系统流行。作为目前s y m b i a n 智能手机中出货量 最大的用户界面，$ 6 0 受到了厂商和广大用户的追捧和喜爱。厂商更是投入了大 量的资金对$ 6 0 进行研发。它通过可配置图形化用户接口库，全面的应用程序套 件以及其他通用引擎进行补充i f 7 1 。从诞生至今$ 6 0 已经拥有五个版本。 $ 6 0 添加了扩展的a v k o nu i 层，基于a v k o n 和u i k o n 库的完整应用程序套件， 第三方g u i 应用程序所使用的许多重要用户接e 1 和框架a p i 7 1 。$ 6 0 结构如图2 1 1 0 第二章基于s y m b i a no s 的手机多媒体平台 所示。 应用程序 $ 6 0a v k o ng u i 库 s y m b i a no su i k o ng u i 库 应用程序引擎 应用程序引擎 s y m b i a no s 底层硬件 图2 1 $ 6 0 结构图 s y m b i a no s 采用活动对象机制处理非抢占式多任务，可用于替代s y m b i a no s 中的多线程，使编程简洁，且c p u 的效率更高： ( 1 ) 线程间的通信比活动对象间的通信缓慢且困难( 活动对象在同一个线程中 运行，可以共享数据) 。 ( 2 ) 线程间的场景切换消耗c p u 周期，从而使其性能表现下降。活动对象并 不像线程那样会被中断，因此并不需要在各个切换间储存并恢复c p u 及 内存映射单元m m u 的状态。 ( 3 ) 许多资源不能在线程间共享。由于活动对象用一个线程运行，它们可以共 享资源。 ( 4 ) 在线程间访问内存或访问其他共享内存通常需要对同步更新提供保护。这 由信号量完成，这可能导致代码的复杂化，并造成性能下降。活动对象不 用担心同步问题，因为它们是以某种非抢占方式调度的。 活动对象机制是s y m b i a no s 的一大特色，对系统整体性能的提升起了关键 性的作用【刀。下图是活动对象协作图，它大致反应了活动对象框架： 电子科技大学硕士学位论文 图2 - 2 活动对象协作图 活动对象( a c t i v eo b j e c t ) 是线程内部的事件处理器，活动调度器( a c t i v e s c h e d u l e r ) 管理一个线程中的所有活动对象 8 】，负责为活动对象分配的时间片。 s y m b i a no s 基于微内核结构。各种服务的使用都通过异步接e 1 。活动对象和活 动调度器针对异步服务的使用提供了方便的框架：某个活动对象发起一些异步请 求，并处理该请求。有一个变量用于指出服务器何时已完成该请求。活动调度器 追踪那些活动对象，当其发现有一个请求已完成时，它会调用所分配的活动对象 的r u n l o 方法去处理该服务器响应 9 1 。 同时，s y m b i a no s 作为手机的操作系统与p c 的操作系统有着本质的区别： 手机内存小，关机和启动的频率也很小，这导致了s y m b i a no s 对内存泄露