一、前言 1994年推出的MPEG-2标准在数据音视频领域是一个里程碑式的标准,它不仅仅是数学与产业最完美的结合,更重要的是引入了较为成功的商业模式,从而实现MPEG-2标准的快速产业化。 目前,国际上最主要的音视频编解码标准主要有两大系列,一个是ISO/IEC JTC1制定的MPEG系列标准,另一个是ITU制定的H.26x系列视频编解码标准及G.7系列音频编解码标准。这些标准的制订,一方面极大的推动了技术的进步和产业发展,另一方面也引发了一系列的问题。 问题之一是当一款音视频相关产品设计出来以后,这个产品到底使用了哪些专利?需要向谁交纳专利费?交多少费?这个问题至今很少有人能够说得清楚,专利问题成为悬挂在企业头上的一把利剑。它的引申问题是全球到底有多少与音视频编解码技术相关的专利?问题之二,某公司在某技术领域自认为有“突破”,但它是不是真正的突破,还是该技术早已经被他人申请了专利?这个问题技术工程师说不清楚,专利工程师亦无从回答。问题之三,在数字音视频领域是否还存在专利空白点?这个问题更难说清楚。 基于上述问题,有必要建立一个比较完整的、系统的数字音视频专利数据库。建立这个专利数据库,从宏观上希望能够通过准确的专利情报,辅助我国数字音视频领域的技术研发和加速产业化。为我国的相关企业,尤其是中小企业的科技创新提供有效帮助,为数字音视频产业的健康发展提供良好环境。 二、技术分类 建立数字音视频专利数据库,首先需要对它的技术进行了解、学习和分析,不管是哪个企业,做知识产权分析,最主要的是要了解相关的技术,将某一技术领域按照技术特征拆分成不同的技术点,这是最为关键和重要的一步。对于编解码技术音频领域,不同的专业人员有不同的分类方法,可以从很多角度去分类:有损和无损、波形和参数、窄带和宽带,以及恒定码率和变率等等。按CSIP对技术的了解和掌握,把音频的编解码技术分成以下六个技术模块: 参数编码技术; 滤波/块切换技术; 立体声技术; 音频熵编码技术; 音频变换技术; 音频量化技术; 视频技术亦分成了六大技术模块: 帧间预测技术:双向预测编码、隔行视频编码、运动矢量预测、子象素插值、多参考帧预测、可变块大小预测; 帧内预测技术; 视频变换量化技术:变换、量化、重新排序和零编码; 视频熵编码技术:变长编码、算术编码; 环路滤波技术(滤波判决和滤波执行); 编码比特流结构(但不限于以下几个子模块):码率控制与缓冲区管理、头信息、起始码、帧的编码、传输、解码和显示顺序、时间参考索引; 上述每一大类技术模块又拆分成了很多技术小类,总的音视频技术分类大约有30多个小的技术点。需要特别指出的是,上述分类,只是尽可能的覆盖到现有的数字音视频技术,不足以覆盖整个数字音视频技术,更不足以覆盖数字音视频领域的各个标准。技术和标准之间还存在相当的距离。 三、专利分布 在上述技术分类的基础上,经过检索、阅读和专利的清洗过程,得出全球数字音视频领域的专利基本分布。 高产国家区域分布:
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视 频 |
音 频 |
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申请国 |
申请件数 |
申请国 |
申请件数 |
|
US |
10237 |
US |
1168 |
|
JP |
8980 |
JP |
759 |
|
CN |
1186 |
CN |
198 |
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EP |
1055 |
EP |
127 |
|
WO |
1021 |
WO |
102 |
|
KR |
928 |
KR |
55 |
|
GB |
312 |
CA |
40 |
|
CA |
203 |
GB |
30 |
|
TW |
188 |
TW |
17 | 可以看出,无论是音频还是视频,最主要的专利技术申请国是美国,从美国申请的专利音频这方面有1168件,视频方面有10237件(截至到2007年9月)。 主要国家/区域专利申请年度变化(视频部分):
主要申请国家/区域从年度变化可以看出,从93年到01年,从美国申请的专利量基本保持持续增长的势头,从中国申请的专利在01年到04年之间增长较快。中国专利高产机构:
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排序 |
申请人 |
申请数量 |
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1 |
三星电子株式会社(韩) |
124 |
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2 |
松下电器产业株式会社(日) |
82 |
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3 |
皇家飞利浦电子股份有限公司(欧) |
47 |
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4 |
索尼公司(日) |
35 |
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5 |
皇家菲利浦电子有限公司(欧) |
28 |
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6 |
清华大学(中) |
27 |
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7 |
华为技术有限公司(中) |
26 |
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8 |
中国科学院计算技术研究所(中) |
25 |
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9 |
索尼株式会社(日) |
21 |
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10 |
株式会社东芝(日) |
21 |
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合 计 |
436 | 亚洲的专利高产机构主要有几个,最多的是韩国三星、其次是松下,我国也有不少相关的专利。 全球数字音视频技术专利总体分布:
上表是统计的全球专利分布,从中国申请的专利有确切的数据,像环路滤波在有49件专利,熵编码有152件,其中括号中的红色数据是AVS标准工作组的分析结果。AVS标准工作组在04年的时候做了较为全面的中国专利的分布研究,红色的数据即是他们的研究结果。需要指出的是,双方采用的技术分类方法不完全相同,但在视频方面有四个技术点是一致的,即环路滤波、熵编码、变换量化、帧内预测;在音频方面有三个技术点相同:立体声、熵编码和变换。另一点需要说明的是,同一个专利,可能覆盖了几个技术点,因此“小计”中的“合并后统计”的结果应该小于各分量之和,即“28334”并不等于六个技术点的专利总和。通过几年的发展,音视频方面的专利数量较04年有了大幅度的增长。全球的数字音视频专利总量,截至2007年9月的统计结果是31141件,但这是一个动态的过程,每天都会有不断的更新。 四、全球数字音视频专利数据库 在对数字音视频技术充分学习和分析的基础上,将其按照技术点进行分类,确定关键词并进行检索。再在逐一阅读分析和数据清洗的基础上,从专利的技术特点出发,对检索出来的3万多条专利数据进行归类和标引,主要分为主申请人、主发明人、技术分类、技术模块、检索条件、国别分布、主IPC大类、主IPC小类等。 下图是按照技术模块进行检索的数据库界面:
从图中可以看到,进行检索时可以按照技术模块来进行。例如,帧间预测在全球有11187个专利,其中第13个专利涉及到两个方面的技术,一个是帧间预测技术,一个是熵编码技术。下图是按照主申请人进行检索的数据库界面:
按照主申请人进行检索,可以很快检索出该公司在数字音视频领域申请的所有专利。在数字音视频领域,全球有几百个主申请人。 需要强调的是,数字音视频专利数据库的建立,解决不了所有的问题,但是可以解决一些基本的问题。例如,企业在进行技术研发的时候,可以很容易的找到自己真正关心的专利信息,包括这项技术在国际上有哪些公司已经申请了专利、专利布局情况以及还有哪些地方可以申请专利等等,这些都是数据库可以提供的信息。 数字音视频数据库只是一个基础的专利数据库,不能够覆盖全球所有的数字音视频专利,也不可能解决企业遇到的所有问题,但企业可以从自身的需求出发,在此基础上进行研究,大幅度的减少企业之间重复的、基础性的工作。
作者:谢学军 |