由专利申请分析智能电视操作系统的研发趋势

金 晶

（国家知识产权局专利局 专利审查协作北京中心，北京 100190）

1 国内外智能电视产业发展动态

随着“三网融合”的推进和深入，电视的智能化步伐正在加快。智能电视的智能之处在于它具有全开放式平台，搭载了操作系统，用户可以自行安装和卸载应用程序，借此不断对彩电的功能进行扩充，并可以通过网线、无线网络来实现网上冲浪。借鉴智能手机市场的成败经验，电视厂商意识到软件和服务才是获取用户和利润的关键。

对于智能电视而言，操作系统是始终绕不过去的关卡。家电行业专家认为，智能家电竞争的关键是操作系统的竞争，产业链的其他各个环节，如内容、运营、应用、芯片等，均构建在基础的操作系统之上。为了抢占智能电视的市场，国内外电视企业和一些IT企业都加入到电视操作系统（TVOS）的研发当中。在谷歌的Android操作系统进入电视领域之前，国内电视厂商纷纷建立了自己的智能电视操作平台，如康佳基于Linux系统的OMI操作系统，海信自主开发的HiTV-0S操作系统。不过，由于这些系统的应用比较少，而且企业之间的标准不统一，造成这些自建平台难以推广。目前这些企业都转用Android操作系统，或者采用自建平台+Android系统的双系统模式[1-2]。

选择已经在其他智能终端上广泛使用的操作系统有很多优势，比如降低开发者的进入门槛，实现与其他终端的多屏互动，用户对操作系统熟悉，易于接受等。但不容忽视的问题是，目前流行的操作系统基本属于“美国军团”，比如谷歌的Android，微软的Windows[3]。目前普遍使用谷歌Android系统的国内家电企业倍感“寒意”。Android的高端版本是需要付费授权的，这不仅意味着需要增加成本，更意味着厂商会受到谷歌方面的限制，甚至存在愿意花钱也拿到不到授权。Windows系统授权费用据传更为高价，每台的授权费用达到100美元。未来如果操作系统普遍收费，面临着操作系统缺失短板的国产智能电视厂商的生产成本也将水涨船高。

持续升级的专利战和谷歌收购摩托罗拉事件使自主操作系统再次成为热点，更多的厂商意识到，一味地依靠谷歌Android平台开发智能电视是行不通的。韩国政府吁请三星电子和LG电子与政府共同组成一个财团，共同研发一款自主移动操作系统。三星和英特尔正密谋研发自主可控的操作系统——TIZEN。在这种形势下，中国迫切需要自主的智能电视操作系统，确保行业良性健康发展。提升整个数字电视产业链的利润空间，尤其是需要新的操作系统来支撑。

2011年10月18日，由长虹牵头，西安交通大学、电子科技大学等六家单位联合研发的中国轩辕电视操作系统（TVOS）亮相第十二届西博会，给遭遇应用不足尴尬的中国智能家电产业带来转机。作为中国首个自主创新的智能家电操作系统，中国轩辕TVOS被国家工信部立项为国家“十二五”核高基科技重大专项。工信部此举意以基于长虹中国轩辕TVOS数字电视嵌入式软件平台为基础，打造中国自主创新的智能电视操作系统国家标准，进而增强我国企业的竞争力。

中国轩辕TVOS其系统架构和部分核心构件，如窗件引擎、浏览器、安全组件、可视化IDE等，完全自主研发，并采用独创的虚拟技术实现对国际主流操作系统及其应用（如Android）的兼容支持，同时支持多屏互动和包括虚拟按键操控、触摸操控、传感器操控、手势操控等在内的新型人机交互。中国轩辕TVOS通过应用程序商店模式聚合内容和服务，将以数字电视运营上联盟的方式在行业内逐渐推广应用。除此之外，中国轩辕TVOS已经和国产SoC芯片形成紧密互动，通过芯片和软件的联盟，有效地推动了自主产业链的健康良性发展[4]。

2 相关专利申请状况分析

截至2012年6月，在德温特世界专利索引（DWPI）数据库中统计的与智能电视操作系统相关的专利申请共有2835项。智能电视操作系统的专利申请在2011年之后进入快速发展期，2011年的专利申请量较申请总量增加了37%，2012年仅上半年的专利申请量较申请总量增加了20%。日本和韩国公开的专利数量占据五大专利审批机构（中国国家知识产权局、美国专利商标局、欧洲专利局、日本特许厅、韩国特许厅）专利申请受理总量的约60%。

在智能电视操作系统领域的全球专利申请量排名前十榜单中，日本的索尼公司申请量居第一位，接下来是中国中兴通讯、韩国三星电子、韩国LG电子、中国深圳同洲电子、中国深圳创维数字技术、中国康佳集团、中国四川长虹、中国TCL集团和法国汤姆逊集团。其中，中国申请人占据了6席，具有集团优势，日本的索尼公司位居智能电视操作系统领域专利申请总量第一，韩国的三星电子和LG电子分别位列第三和第四。索尼公司、三星电子和LG电子近两年在中国的申请量呈明显的增长势头，其中针对人机交互技术和流数据/附加数据处理技术在中国提交的申请数量最多。2011年，索尼公司、三星电子和LG电子这3个申请人向中国提交的专利申请量占其全球申请总量的比例，由2010年之前的20%提高到了56%。日本的索尼公司、中国的中兴通信、韩国的三星电子和LG电子这4个申请人在智能电视操作系统领域的各细分领域的专利申请分布均匀，说明上述4家公司在在智能电视操作系统领域具备全面的研发能力和技术优势。

我国在智能电视操作系统领域的知识产权创新方面是后来者居上，从2008年起该领域的国内申请人年专利申请量以超过20%的速度增长，2009年国内申请人的发明专利申请量首次超过国外申请人的发明专利申请量，截至2012年6月，我国已经涌现出一大批拥有自主知识产权的创新主体，如中兴通讯、深圳同洲电子、深圳创维数字技术、康佳集团、四川长虹和TCL集团。

国内申请人企业占绝大多数，在合作创新中，企业与大学、研究机构之间合作产生的专利申请量仅占总申请量的不足1%。在智能电视操作系统领域，来自广东申请人的提交的发明专利申请、实用新型专利申请、已授权专利数量以及申请人数量均位居全国各省市之首，具有绝对的地域优势，其次是来自四川和北京的申请人提交的专利申请。

3 智能电视操作系统的研发趋势

智能电视操作系统按照技术研发领域可划分为：人机交互界面、进程/资源管理、网络连接和流数据/附加数据处理四大块。其中与人机交互界面相关的专利申请占39%，与进程/资源管理相关的专利申请占26%，与网络连接相关的专利申请占15%，与流数据/附加数据处理相关的专利申请占20%，可见人机交互界面是智能电视操作系统的研发热点。

与人机交互界面相关的专利申请中有90%是与终端用户应用相关的专利，其中终端用户应用又细分为：用于请求内容、附加数据或服务的终端用户界面；用于与内容进行交互或者用于操作显示的内容终端用户界面；用于输入终端用户数据（如个人认证数字PIN或者喜好数据）的终端用户界面；用于程序选择的终端用户界面；用于用户配置的终端用户界面；数据服务，例如新闻收录机。上述终端用户应用的细分中，用于请求内容、附加数据或服务的终端用户界面，以及生成用于与内容进行交互或者用于操作显示的内容终端用户界面的专利申请数量占到终端用户应用专利申请数量的46%，是人机交互界面研发领域的关键技术所在。

虽然在该技术领域国内申请人提交的专利申请量处于领先地位，但是人机交互界面的终端用户应用的技术创新重点关注的是如何提高用户体验、提高用户操作便捷度、以及改善显示质量和画面效果等，在该技术领域中，苹果、索尼和三星电子等已在智能手机行业取得成功的企业比国内企业更有技术研发的经验优势。由苹果公司在智能手机上开创的应用商店（App-Store）模式极有可能同样成为智能电视市场的掘金热点，在应用商店模式下，吸引应用开发者锦上添花，实现了苹果、开发者和用户的三方共赢[5]。对于电视厂商来讲，应用商店模式同样可以帮助企业打造差异化优势，提升用户粘性，同时，这也是家电行业从单纯“终端制造”向“终端制造+服务运营商”转型的最好契机。可以预见，随着技术的不断突破，市场需求的不断加大以及市场化能力的进一步提升，应用商店模式这一技术将迎来更加广阔的发展空间。

我们惊喜地看到，电视产业在智能化转型的过程中，中国走在了世界的前面。为了使中国彩电业在产业转型中取得全球性行业竞争优势，中智盟率先联合主流芯片企业、运营商、内容服务牌照方以及相关技术标准组织，由海信、长虹、TCL、晨星半导体、联发科技和华为海思6家企业主导制定，并于2012年4月10日发布业界首个智能电视操作系统标准，以此促进中国智能电视产业生态链的形成和发展。中国智能多媒体终端技术联盟（简称“中智盟”），英文名称为“China Smart Multimedia Terminal Technology Association”（ 简 称STV），是由海信、长虹、TCL三家智能终端龙头企业按照“自愿、平等、合作”的原则发起、组织的技术共同体，是围绕智能终端产业链相关技术和服务，开展联合研发、推广应用、产业标准化、产业链建设等工作的行业性、非赢利性企业联盟。

STVOS技术标准为国内的智能电视的操作系统带来了以下变革：第一，带来完整的底层框架定义。中智盟认为，只要把这个定义好，就能很方便地制造智能电视了，就像造车，只要轱辘、发动机、排气量定义好就可以造初步系统的车。第二，STVOS提供了一个软件框架结构。定义好了框架之后，提供了软件架构，在它上面各个厂家可以开发出自己有差异性的产品出来。第三，提供了软件开发环境。对于上游的应用开发商能够使其开发出更多的应用，对下游服务提供商，可以使其提供更简捷的适配环节。最后，中智盟还定义了一套智能电视的控制接口。中智盟将努力把STVOS推广为中国智能电视标准，逐渐应用各厂家的系列主流产品中[6]。

中智盟在智能电视操作系统领域的创新突破，让我们对本土企业攻克相关核心技术与关键产品、进而掌握产业发展主动权和话语权，都充满了信心。这也充分表明中国在智能世界上是有充分话语权的，国产品牌也具备核心竞争力。

4 给国内企业的一些建议

从专利角度看，智能电视行业已经进入快速发展阶段，中国企业在智能电视产业链上各有侧重，专利技术呈多元化发展局面，并在智能电视操作系统的技术领域具备了一定的话语权和主导权。针对目前这种情况，中国应该进一步推动产学研结合，建立产业联盟，充分发挥国内主要申请人的集团优势和研发特色，加强产业链研发实力的整合，打造具有核心技术、覆盖全产业链的专利技术联盟，进一步推进专利技术的实施转化，带动产业集群协调发展。除此之外，中国企业还应积极开展专利挖掘、专利布局和组合设计，整合国内申请人和专利权人的技术优势，抓住发展机遇，加快创建智能电视行业专利池。

[1]耿大鹏.电视常识每日新知：智能电视四大系统[EB/OL].[2012-08-01].http://tv.ea3w.com/131/1314403.html.

[2]乔维，薛楠.智能电视产业发展现状及趋势研究[J].电视技术，2012，36（S1）：30-33.

[3]杨建祥，王林蕃.浅析智能电视[J].广播电视信息，2011（8）:36-38.

[4]长虹智能电视操作系统国家战略凸显定义行业发展[EB/OL].[2012-08-01].http://www.chinanews.com/it/2011/10-20/3401418.shtml.

[5]薛楠，乔维.典型智能电视产业发展模式的启示——以谷歌、苹果和三星为例[J].电视技术，2012，36（14）：1-3.

[6]中智盟发布世界首个智能电视操作系统[EB/OL].[2012-08-01].http://tv.ea3w.com/131/1317085.html.