2022年行業(yè)報告數(shù)字電視專利技術的現(xiàn)狀與對策分析

數(shù)字電視專利技術的現(xiàn)狀與對策分析

一、數(shù)字電視簡介

數(shù)字電視是電視技術的一次革命，被各國視為新世紀的“戰(zhàn)略技術”。它與第三代移動通信和新一代因特網(wǎng)一起構成了21世紀的三大信息基礎設施。我國國家發(fā)改委已把數(shù)字電視列為將來5年產(chǎn)值愈千億元的產(chǎn)業(yè)之一。

數(shù)字電視的概念最早是于20世紀80年月由歐洲領先提出的，隨后歐洲、美國、日本的研發(fā)機構和企業(yè)紛紛快速開展了數(shù)字電視技術的研發(fā)以及標準的制訂，并分別于1995年、1997年和2022年制訂出了數(shù)字電視標準。

數(shù)字電視的全部流程包括制作編輯、信號處理、廣播傳輸和接收顯示等幾個階段，其中所包含的技術內容特別龐雜，涵蓋了信源編解碼、信道傳輸、條件接收、中間件、流媒體技術、內容愛護等多個方面，本文難以逐一論述分析。然而數(shù)字電視的核心技術可以歸結為信源編碼和信道編碼，能夠參加該領域技術研發(fā)的企業(yè)和公司一般具有較雄厚的經(jīng)濟實力和技術實力，另外在確定了發(fā)送端的編碼技術后，接收端的解碼技術也就相對確定了。

因此，本文在對數(shù)字電視專利技術進行分析時，僅對涉及核心技術的發(fā)送端編碼領域的專利進行了統(tǒng)計：在中國專利數(shù)據(jù)庫中使用了分類號結合關鍵詞進行檢索，得到專利申請4948篇，下面將以此為樣本進行分析,盼望對業(yè)內人士有所關心。由于水平有限，在專利態(tài)勢分析中難免有不當之處，敬請諒解。

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1.中國專利申請的總體狀況分析

下圖顯示了從1985年至2022年中國專利數(shù)據(jù)庫中在數(shù)字電視領域專利申請量的逐年變化趨勢。需要說明的是，由于我國的創(chuàng)造專利實行的是申請18個月后才公開的制度，一般專利數(shù)據(jù)都存在兩年左右的失真期，因此只有2022年以前的數(shù)據(jù)能比較精確?????地反映數(shù)字電視技術的進展趨勢，而2022年和2022年由于部分申請尚未公開，不能精確?????的反映實際申請量。

圖1數(shù)字電視領域專利申請量的逐年變化趨勢

從圖1可以看出，有關數(shù)字電視領域的專利申請從1994年開頭才具備肯定規(guī)模，達到100件以上這可能與1994年ISO/IEC制訂完成了里程碑式的信源編碼標準MPEG-2有關。圖像壓縮標準MPEG-2的完成解決了海量圖像數(shù)據(jù)的壓縮問題，使得從模擬電視向數(shù)字電視的轉變成為可能。在這一年數(shù)字電視領域的技術研發(fā)取得了肯定的突破，技術應用也有肯定的進展，各大國際廠商在此時機，紛紛加大自己的專利申請量，以形成自身的專利戰(zhàn)略部署。在此基礎上，美國、歐洲快速開頭構建ATSC和DVB兩大數(shù)字電視標準體系，有關數(shù)字電視的申請在此之后穩(wěn)步增長。

1999年數(shù)字電視的申請量有所降低，這可能與東南亞經(jīng)濟危機的后續(xù)影響，世界經(jīng)濟形勢不景氣有關。在此之后數(shù)字電視申請量開頭逐年快速增長。特殊是在2022年申請量達到了703件，比2022年的449件增長了56.6%，呈現(xiàn)出跳動式的增長，這可能與這一年中國著手制定數(shù)字電視標準，大大促進了國內各院校單位對數(shù)字電視的討論有關。由此可以看出，從上世紀90年月末開頭，在全球范圍內，數(shù)字電視始終處于漸進式增長狀態(tài)中，它已成為當前和將來一段時期全球高新技術產(chǎn)業(yè)的一個競爭重點，各方面材料顯示，數(shù)字電視的產(chǎn)業(yè)高潮即將來臨。

2.各國家地區(qū)在中國的總體申請狀況分析

表1各國數(shù)字電視的主要標準

數(shù)字電視廣播主要通過衛(wèi)星、有線電視和地面無線這三種傳輸方式實現(xiàn)，由于衛(wèi)星和有線電視的傳輸環(huán)境相對簡潔，所以其制式爭議不大，目前衛(wèi)星廣播系統(tǒng)信道編碼主要采納QPSK調制，有線廣播系統(tǒng)信道編碼采納基于多電平的QAM調制。但是，由于地面電視的傳播環(huán)境惡劣，比如簡單受到地形、高樓遮擋，以及模擬和數(shù)字同頻道信號、鄰頻道信號及地面脈沖等的影響，對于采納何種制式，目前各國存在分歧。尤其是地面數(shù)字電視廣播牽涉到與移動通信、移動因特網(wǎng)的融合，即三網(wǎng)合一，深刻影響著諸如信息服務業(yè)和接收終端制造業(yè)的進展，因而成為國際數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)競爭的制高點。國際上，地面數(shù)字廣播傳輸系統(tǒng)有單載波和多載波兩種傳輸方式，美國的ATSC方案采納的是單載波調制方式，歐洲的DVB-T和日本的ISDB-T方案都采納的是多載波調制方式。因此，以信道編碼即數(shù)字電視傳輸技術為線索來分析各國家地區(qū)的專利申請，這里將歐洲作為一個整體區(qū)域，主要包括法國、荷蘭、德國、英國等國家。

圖2各國家地區(qū)在中國專利申請量比較

從圖2可以看出，在我國數(shù)字電視領域申請量最高的是日本，這與日本特別重視其在中國的市場和樂觀推行專利戰(zhàn)略有關。其次是中國、歐洲、韓國和美國。目前我國也正在著手制定中國自己的信源編碼和信道編碼的標準，致力于擺脫對國外專利技術的依靠，因此申請量較高。

3、各國家地區(qū)的專利逐年進展狀況分析

圖3各國在中國專利申請量的逐年變化趨勢

美國：從圖3可以看出，美國在中國數(shù)字電視領域的專利申請量從1994年開頭達到35件，至1998年申請量基本保持平穩(wěn)。美國在數(shù)字電視系統(tǒng)討論方面起步最早，1982年就成立了先進電視制式委員會，簡稱ATSC，1993年組成了數(shù)字HDTV大聯(lián)盟，1995年研制開發(fā)出稱為ATSC的數(shù)字電視傳送系統(tǒng)標準。在90年月中期美國在數(shù)字電視領域處于領先地位。在1999-2000年期間，美國數(shù)字電視專利申請量略有下滑。其緣由就在于，ATSC在制定8-VSB單載波標準時只考慮了固定接收。在1998年美國首播數(shù)字高清楚度電視之后，由于在多徑環(huán)境下的接收困難和廣播運營商對移動接收的要求，ATSC標準受到廣泛的質疑。

而歐洲的DVB-T標準由于具有移動接收和單頻網(wǎng)的優(yōu)勢，從1998年開頭在全球各地與ATSC標準綻開了一系列市場爭奪活動。因此，在這兩年的專利申請量上兩者呈現(xiàn)出各異的變化。

為此，ATSC進行了改進，其改進方案大體是沿著兩個方向進行，1)在多徑環(huán)境下，改善固定的接收效果；2)移動接收的解決方案。因此，從2022年，其專利申請量又有所回升。可以預期，將來的ATSC標準將包括雙重傳輸模式：1)目前的ATSC-8VSB標準；2)移動模式。

歐洲：歐洲的專利申請量則始終穩(wěn)步增長，1997年歐洲研制開發(fā)出稱為DVB的數(shù)字電視傳送系統(tǒng)標準。因此從1998年開頭，相關數(shù)字電視申請量開頭不斷增長，從2000年開頭高速增長，并在2022年達到一個高峰。從1995年開頭，歐洲在中國的專利申請中，PCT專利申請基本保持在85%以上。這充分反映了歐洲在數(shù)字電視領域的國際競爭力。

歐洲方案的綜合頻帶利用率比美國的VSB方案低，因此是以系統(tǒng)傳輸容量為代價來換取系統(tǒng)的抗多徑性能。歐洲系統(tǒng)在交織深度、抗脈沖噪聲干擾方面存在明顯不足。因此歐洲先后分別設置了MOTIVATE、MCP和DRIVE等項目，特地討論該標準在移動接收方面的實際應用技術。為了克服DVB-T尚存在的技術不足,2022年又啟動了DVB-H技術標準的討論，以期在DVB-T標準基礎上，解決大單頻網(wǎng)條件下的小型手持信息終端的穩(wěn)定接收問題。可見歐洲始終在持續(xù)討論解決數(shù)字電視的移動接收技術和容納各種業(yè)務的實際應用問題。

此外，在采納QPSK調制和級聯(lián)卷積與RS信道編碼的DVB-S標準快速獲得勝利，而被世界上大多數(shù)的衛(wèi)星運營商用于電視和數(shù)據(jù)廣播業(yè)務之后，歐洲又引入DVB-DSNG標準，規(guī)定使用8PSK和16QAM調制，用于衛(wèi)星新聞采集和節(jié)目傳送業(yè)務。隨著數(shù)字信號處理技術的進步，尤其是近十年誤碼愛護編碼技術的突破，歐洲又提出了新一代數(shù)字視頻衛(wèi)星廣播標準DVB-S2，提案在2022年1月已經(jīng)公布，DVB-S2是采納BCH碼(外碼)和低密度奇偶校驗碼LDPC(內碼)級聯(lián)的新的信道編碼方案和高階調制的組合，其結果在給定的轉發(fā)器帶寬和放射機EIRP的狀況下，傳輸容量可以增加30%。

由此可見，不斷拓展新的應用以滿意新的需求是歐洲在數(shù)字電視領域的專利申請量持續(xù)增長的強勁動力。

日本：從1994年開頭至1998年，日本在中國的專利申請量的增長速度都特別快，申請量比美國和歐洲高出很多，但是在2000年受亞洲金融危機的后續(xù)影響，日本的申請量呈現(xiàn)了較大幅度的降低，之后又馬上回升。日本的數(shù)字電視標準是由歐洲的DVB-T衍生出來的集中在日本本國的ISDB-T。

實際上，日本世界上最早研制高清楚度電視的國家。早在1972年，日本就研制出了掃描線為1125行的電視系統(tǒng)，領先向國際電信聯(lián)盟(ITU-R)提出了模擬高清楚度電視提案。1984年又提出了多重亞取樣編碼(MUSE)的模擬傳輸制式，以模擬方式實現(xiàn)的高清楚度電視在日本得到了較好的進展，到2022年，日本本土已擁有100萬臺模擬高清楚度電視接收機。

但是，進入20世紀90年月后，以數(shù)字壓縮技術為代表的圖像編解碼技術、數(shù)字通信技術得到快速進展同時，圖像壓縮和集成電路技術的有用化，使數(shù)字圖像技術走向千家萬戶。1997年歐洲DVB和美國ATSC兩大數(shù)字電視信道傳輸標準相繼完成，MPEG-2信源編碼標準和DVB/ATSC信道標準的結合，在1997年形成了數(shù)字電視的解決方案。1998年，日本最終放棄了模擬制式，在模擬高清楚度電視對決數(shù)字電視的國際大戰(zhàn)中敗下陣來。

為愛護本國電視工業(yè)和相關產(chǎn)業(yè)的重大利益,日本于1996年開頭啟動自主的數(shù)字電視傳輸標準研發(fā)項目。通過討論比較，日本打算以OFDM多載波技術為基本技術路線，在歐洲COFDM技術的基礎上，增加具有自主學問產(chǎn)權的分段OFDM技術，可使每段頻譜傳輸不同的應用，以面對室內外固定接收HDTV和移動接收SDTV并支持單頻網(wǎng)為基本技術需求，還可以面對擴展的多媒體分級傳輸服務。

1998年日本將這一稱為BTS-OFDM的技術體制定為日本地面數(shù)字電視廣播傳輸標準ISDB-T。該標準于2022年被正式接受為ITU的第三個數(shù)字電視傳輸國際標準。

日本的地面數(shù)字廣播方案于2022年全境開播，2022年停止模擬廣播。日本盡管起步較晚，但憑借著經(jīng)濟基礎和多年HDTV生產(chǎn)閱歷，加上先進的DTV技術和工藝，目前在HDTV演播室設備、高密度記錄及HDTV顯示器件等產(chǎn)品化技術方面堪稱世界一流。因此日本仍是數(shù)字電視技術、設備和產(chǎn)品的出口大國。

中國：我國有關數(shù)字電視領域的專利申請量是從2000年開頭快速攀升，在2022年申請量達到了218件，比2022年的91件增長了140%，呈現(xiàn)出跳動式的增長，這可能與這一年中國著手制定數(shù)字電視標準，大大促進了國內各院校單位對數(shù)字電視的討論有關。在2022年的申請量甚至達到了301件，超過了美國、歐洲、日本。這主要由于目前我國正在討論制定數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴屎蛿?shù)字音視頻編解碼標準，同時也標志著我國在數(shù)字電視領域的討論達到了一個新的高度。

(1)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴?/p>

早在1996年，我國便開頭了數(shù)字電視的討論工作，當時，數(shù)字電視被列入原國家科委“八五”重大科技產(chǎn)業(yè)工程項目，并成立了從事數(shù)字高清楚度電視的總體組。

2022年國家標準化委員會向全社會廣泛征集具有我國自主學問產(chǎn)權的地面數(shù)字電視傳輸標準方案，入圍的有五套方案，包括有DMB-T標準和ADTB-T標準兩套方案。

我國原定于2022年年底前公布數(shù)字電視地面播出標準，因此，2022年曾經(jīng)被稱為是中國數(shù)字電視元年。但是至今，我國地面?zhèn)鬏敇藴嗜晕闯雠_。而歐洲標準已經(jīng)在利用中國標準推遲出臺的時間差，大舉圈地，試圖以事實標準的地位獲得國家標準認定，這在肯定程度上影響了我國數(shù)字化電視的產(chǎn)業(yè)進展。

(2)數(shù)字音視頻編解碼標準

目前，包括我國已經(jīng)研制出的多種數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴试趦龋瑪?shù)字電視標準的信源編碼都是采納MPEG-2。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)寬帶的普及，以及網(wǎng)絡中各種節(jié)目的自由流傳，新一代視音頻編碼技術開頭興起，主要包括：微軟的WMV、Real的RMVB、MPEG-4和H.264。

為了使數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)削減國外專利制約，我國于2022年6月批準成立了數(shù)字音視頻編解碼技術標準(AVS)工作組，任務是制定自己的信源編碼標準。該標準的視頻部分已正式通過國家標準化管理委員會審批，成為推舉性國家標準，并于2022年3月開頭實施。主要提案單位包括中國科學院計算技術討論所、清華高校、浙江高校、上海廣電(集團)有限公司、華為技術有限公司等科研機構和企業(yè)。

四、中國數(shù)字電視領域專利申請人分析

表2數(shù)字電視專利技術國外申請人排序

表2列出了在中國專利數(shù)據(jù)庫中申請量在前15位的國外申請人，其中日本公司有7家，歐洲公司有4家，美國有1家，韓國有3家。這些公司在中國的專利申請量都呈逐年增長趨勢，說明由于數(shù)字電視在中國擁有的巨大進展前景，各大國際公司正越來越關注中國市場，紛紛加大在華高端彩電的產(chǎn)量和投資力度，面對國際巨頭備戰(zhàn)中國數(shù)字電視市場的局面，我國的數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)要做好充分的預備，在核心技術和關鍵元器件領域把握主動權，增加核心競爭力。

表3數(shù)字電視專利技術國內申請人排序

表3列出了我國在數(shù)字電視領域申請量前15位的國內申請人。比較表2和表3可以看出，我國雖然在數(shù)字電視領域國內申請總量位居第三，但是由于國內申請比較分散，導致目前沒有一個擁有100件以上申請量的申請人。近年來隨著手機電視技術的快速進展，在通信領域居于領先地位的華為公司也開頭在數(shù)字電視領域加大了研發(fā)力度，這說明國內已消失部分擁有雄厚經(jīng)濟實力和技術實力的企業(yè)，并開頭運用學問產(chǎn)權產(chǎn)略，促進企業(yè)的可持續(xù)進展。

數(shù)字電視的特點與模擬系統(tǒng)的技術和管理模式不同：數(shù)字電視是在技術集成的基礎上形成的產(chǎn)業(yè)，而且將來的數(shù)字電視標準應當是一個完整的標準體系，各個環(huán)節(jié)具有很強的技術關聯(lián)性，所以需要我國企業(yè)與科研院校在目前技術力氣分散的現(xiàn)狀下進展面對提高產(chǎn)業(yè)競爭力的合作。在數(shù)字化進展的趨勢下，中國彩電企業(yè)可以和科研院校強強聯(lián)合，通過充分利用已把握的核心技術和關鍵器件的生產(chǎn)技術，通過進展聯(lián)盟，爭取在新的領域和高層次上快速跟進，占據(jù)技術的制高點。

五、數(shù)字電視的專利戰(zhàn)略分析

1、外國公司的主要專利戰(zhàn)略

面對中國正在孕育的將來年均千億產(chǎn)值的大市場，美日歐等各大國外廠商紛紛通過各種方式樂觀搶占中國市場，推動在中國的專利戰(zhàn)略部署。

(1)跑馬圈地戰(zhàn)略：通過大量申請專利的方式取得學問產(chǎn)權，利用中國是一個進展中國家，技術水平較低，在中國企業(yè)尚未具備與他們抗衡力量的時候搶先占據(jù)有利的地位，以建立或維持在相關領域的壟斷地位。當這些跨國公司在中國完成他們的專利布局后就會向國內企業(yè)發(fā)起專利攻勢。例如美國高通公司在第三代移動通信標準制訂之際，僅2000年-2022年就在中國申請了1117項專利，從而奠定了該公司在3G通信標準中的壟斷地位。

(2)欲擒先縱戰(zhàn)略：鎖定潛在及將來市場，待中國企業(yè)把市場培育進展起來之后，再收緊包圍圈，大舉攻擊收取巨額專利費。當年“中國制造”的DVD在全球市場占有率達到了2/3，國產(chǎn)品牌占有肯定的優(yōu)勢，在我國的DVD產(chǎn)業(yè)進展到如火如荼的時候，國外七大擁有DVD核心技術的廠商即6C聯(lián)盟成員(包括東芝、日立、三菱、時代華納、松下、JVC等)聯(lián)合向我國國內的DVD整機生產(chǎn)廠家征收產(chǎn)品凈售價的4%或每臺4美元的技術專利使用費。最終導致國產(chǎn)品牌幾乎全軍覆沒，只能為國外品牌做代工。

現(xiàn)在美國將再次祭出數(shù)字電視標準的“殺手锏”，根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)對外公開的數(shù)字電視進程，2022年3月1日之后，在美國國內銷售的全部電視機都必需是數(shù)字電視，而且不管哪個國家、地區(qū)的彩電企業(yè)，要出口電視到美國市場，都需要符合ATSC標準的技術規(guī)范。由于這個標準背后捆綁著專利，這些專利來自于國外各大企業(yè)，進口電視要符合標準就必需向這些擁有專利的企業(yè)繳納專利費。因此，最近已經(jīng)有十多家外國公司向中國彩電企業(yè)提出了收取數(shù)字電視專利費的要求，總要價20~30美元/臺。而中國彩電出口美國的利潤很微薄，平均一臺利潤大約只有2~3美元。自此中國的彩電巨頭開頭了與美國談判出口專利費的拉鋸戰(zhàn)。目前廈華、夏新、新科、TCL、長虹、康佳、創(chuàng)維、海信、海爾、上廣電10家彩電巨頭聯(lián)合成立了深圳市中彩聯(lián)科技有限公司，主要負責與美國數(shù)字電視專利權持有者進行相關學問產(chǎn)權談判。

顯而易見，國外廠商從高端發(fā)力，從核心技術層面賺取利潤的作法幾乎已成為跨國企業(yè)的拿手好戲。有跡象表明，歐洲標準也開頭向中國彩電企業(yè)伸出收費之手，緊隨其后的將是我國數(shù)碼相機生產(chǎn)企業(yè)，而且相類似的考驗還會源源不斷的發(fā)生。

(3)強強聯(lián)盟戰(zhàn)略：實力相當?shù)钠髽I(yè)相互合作，進行專利的交叉許可，最終形成企業(yè)聯(lián)盟，對外發(fā)布聯(lián)合許可聲明，最終構成對整個行業(yè)的技術掌握，從而形成事實標準。技術開發(fā)商強強聯(lián)手，組成企業(yè)聯(lián)盟，將其幾千項專利捆綁于一體，構筑了結實的技術壁壘，在聯(lián)盟內相互優(yōu)待使用彼此的專利技術，但對外全都，收取統(tǒng)一的專利使用費。例如向DVD收費的3C、6C聯(lián)盟，歐洲的DVB標準都是特別勝利的專利池聯(lián)盟。據(jù)統(tǒng)計，全球500強企業(yè)有60個主要的戰(zhàn)略聯(lián)盟，聯(lián)合戰(zhàn)線已成為眾多企業(yè)的抱負之選，通過聯(lián)盟在群體內優(yōu)勢互補，成為行業(yè)中的佼佼者甚至占據(jù)壟斷地位是聯(lián)盟企業(yè)的最終目的。

2、我國的學問產(chǎn)權戰(zhàn)略對策

在經(jīng)濟全球化和貿易自由化的條件下，學問產(chǎn)權已成為企業(yè)甚至國家之間競爭的重要手段，我國企業(yè)在技術實力和學問產(chǎn)權方面，基礎較為薄弱，因此更應當樂觀面對學問產(chǎn)權糾紛，學會綜合運用專利戰(zhàn)略。

(1)樂觀組織行業(yè)協(xié)會及企業(yè)聯(lián)合會等，與政府有關主管部門加強溝通，關心行業(yè)內各類型企業(yè)，特殊對民營企業(yè)進行引導。充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會在學問產(chǎn)權愛護中的自律組織作用及政府與企業(yè)之間的橋梁作用，實施整體學問產(chǎn)權策略，構建專利聯(lián)盟或專利池，從而強化國內企業(yè)的競爭力量。

(2)在企業(yè)中成立特地的學問產(chǎn)權機構，特地負責討論學問產(chǎn)權戰(zhàn)略體系，以應對各種學問產(chǎn)權糾紛，才能在國際競爭中化被動為主動，從根本上實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)進展和利益最大化。建立專利信息中心收集負責收集與本企業(yè)產(chǎn)品相關的專利信息，構建學問產(chǎn)權愛護網(wǎng)，據(jù)世界學問產(chǎn)權組織(WIPO)統(tǒng)計表明，每年新技術創(chuàng)造制造的90%以上都會在專利文獻中檢索到，因此可以對相像技術進行排查并通過專業(yè)人員對相關內容進行侵權分析，在不構成侵權的狀況下，使企業(yè)的研發(fā)人員了解本行業(yè)的技術進展趨勢，為創(chuàng)新項目供應方向，保持討論開