【独家】智能电视语音识别技术专利分析

电视技术2018-08-24 16:59:17

【编者按】语音交互是智能电视人机交互的重要发展方向,已成为国内外智能电视相关企业、机构创新竞争的重点。在今天推荐的文章中,作者重点研究了语音识别交互技术的国内外专利情况,对技术总体发展趋势、国家分布、专利权人、重点发明人等进行分析,以期对国内企业知识产权决策提供支撑。敬请阅读。



智能电视语音识别技术专利分析

秦洪花,赵

(青岛市科学技术信息研究所)


智能电视作为家庭娱乐的中心,正逐步成为计算机、手机之外的第三种信息访问沟通平台,是未来彩电行业产业结构调整和转型升级的主要方向。在智能电视各项关键技术中,人机交互技术是制约电视智能化发展和普及的重要瓶颈,已成为国际国内智能电视相关企业、机构创新竞争的重点,成为智能电视专利布局的重要方向

语音交互是目前最被业界看好的人机交互方式之一,微软、苹果、IBM等国际巨头争相投以巨资进行研发,三星、松下、创维、长虹、TCL等多个品牌所销售的智能电视均已植入了语音识别功能,语音识别功能对智能电视多样性产生了重大影响。本文重点研究了语音识别交互技术的国内外专利情况,对技术总体发展趋势、国家分布、专利权人、重点发明人等进行分析,以期对国内企业知识产权决策提供支撑。

1 数据与方法

本文的专利文献数据主要来自汤森路透的Thomson Innovation德温特专利数据库和国家知识产权局中外专利数据库,数据统计截止日期为201441日,检索结果为全球共1 555项专利族和599件中国专利,利用TDA等专利分析软件对这些专利进行分析。

2 全球专利分析

2.1 全球语音识别交互技术进入第二技术成长期

全球语音识别交互技术从20世纪70年代初开始出现首件专利申请以来,经历了20世纪80年代的技术孕育期、19962000年的第一技术成长期和20012009年的技术瓶颈期。2010年起,产业技术出现新的突破,厂商对于市场价值有了新的认知,竞相投入技术研发,专利申请量与专利权人数急速上升,语音识别交互技术进入第二技术成长期(见图1)。


1 语音识别交互技术生命周期图

2.2 语音控制及语音输入/输出是语音交互的研究热点

语音输入/输出、语音数据处理系统、语音软件产品、语音分析系统、语音识别、语音控制是智能电视语音交互的几大关键技术。从各项关键技术的发展趋势来看,除语音识别及语音分析技术专利申请量持续下滑外,语音输入/输出、语音数据处理、语音软件产品、语音控制技术的专利申请量处于明显增长态势。从语音交互技术热点迁移图中可以看出(见图2),语音控制技术成为智能电视语音交互的研究热点,其次是语音输入/输出的研究。

2 语音交互技术热点迁移图

2.3 美国、日本、中国和韩国是主要技术产出国家

美国、日本、中国和韩国的专利量各占全球专利总量的37.7%24.5%13.3%13.0%,其他国家合计占11.6%。美国起步最早,20世纪70年代即开始专利申请,2000年后专利增长迅速,目前仍处快速增长态势,其发展重点是语音输入/输出、语音数据处理系统及语音软件产品开发。日本于20世纪90年代起开始该领域的技术探索,20002007年期间专利产出量较大,与美国申请量相当,但2008年以后,专利量开始迅速减少,呈现下滑趋势。日本的研发重点是语音输入/输出、语音数据处理系统。中国和韩国涉足时间较晚,2000年前后开始该领域的专利申请,2010年后专利快速增长,年度申请量已超过日本。韩国侧重于语音输入/输出、语音分析系统的研究,中国的研发重点在于语音输入/输出、语音控制技术。

2.4 重点企业集中于美国、日本和韩国,微软居全球首位

1显示,微软公司以80项专利申请位居全球首位,其后依次是松下(68项)、三星(64项)和索尼(46项)。在排名前25位公司中,日本公司数量及专利申请量占全球近四成比例。我国长虹、TCL、康佳、海尔分列全球第18位、20位、21位、24位。

1 语音交互全球专利申请人排名


从表2显示的主要申请人概况来看,三星、LG3年的申请量占申请总量的比例较大(分别占55%41%),远远超过了微软、索尼和松下,说明这2家公司在近3年来技术发展较快,企业正在崛起。日本松下近3年专利产出乏力,濒临衰退。

2 语音识别交互技术主要申请人概况


微软于1999年首次进行专利申请,主要产出期间在20032006年,2004年达最高记录(16件),其他年均在5件以下,近几年的年均申请量维持在3~4项,未出现明显增长。专利技术主要集中于语音输入/输出,语音软件产品和语音数据处理系统。形成了以邓立博士和宋歌平博士为核心成员的两个研发团队,团队主要成员概况见表3

3 微软公司语音研究团队主要成员概况


2.5 重要发明人主要分布于微软、三星、松下等公司

语音交互技术发明人主要分布于微软、船井电机、三星、韩国电子通信硏究院、松下等公司,主要发明人情况见表4

4 语音识别交互技术主要发明人概况


2.6 重要专利主要被美国掌握,其次是日本和法国

根据Innography专利强度统计的全球20项重点专利中有16项来自美国,主要来自微软、英特尔、IBM、惠普、美国电话电报公司等;其次是来自日本三星、索尼公司,及法国公司Thomson专利授权公司和阿尔卡特朗讯。全球前10项重点专利见表5

5 语音识别交互技术领域全球重要专利


3 中国专利分析

3.1 中国语音识别交互技术快速发展

中国语音识别相关技术20世纪90年代中期开始萌芽,经历20002007年间的缓慢增长阶段后,于2008年起开始出现较快增长。目前专利增长率还比较低,尚处于技术成长期(见图3)。

3 语音交互中国专利申请量及增长率年度分布

3.2 国内技术实力还较为薄弱,广东申请量居全国首位

国内申请人的申请量占中国专利的67.4%,主要由TCL24件)、长虹(22件)、康佳(18件)、海尔(14件)、海信(13件)、创维(12件)等公司申请。按专利数量排名依次为广东(141件)、山东(39件)、北京(33件)、四川(29件)、天津(28件)、上海(23件)、江苏(19件)、浙江(18件)、台湾(18件)、福建(14件),广东省以23.7%独占鳌头。山东占中国专利总量的6.5%,排名国内第二位。

3.3 国外来华申请不足中国专利量的四成,主要来自日本、美国、韩国和荷兰

日本、美国、韩国和荷兰的申请量,分别占国外申请量的31.4%25.8%18.0%8.8%。来华公司主要有三星(44件)、微软(20件)、索尼(18件)、飞利浦(17件)、松下(15件)、LG9件)等,三星公司的申请量居各公司首位,微软公司授权数量(11件)最多。

4 结语

纵观全球,智能电视语音识别技术进入快速发展期,新技术不断涌现,全球专利申请量持续快速增长。我国相比国外起步晚,虽近几年专利增长迅速,与美国、日本的专利数量差距在缩小,但仍存在核心技术掌握不足,企业总体技术实力薄弱,国际专利数量偏少等系列问题。国内企业应充分利用国外技术尚未大量进入中国市场这一有利条件,抓紧进行新技术研发,加快国内外市场的专利布局,力争在这场全球电视产业革命中赢得先机。



该文已刊登在《电视技术》2015年第10期

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