运动相机专利技术综述

戴维理

摘要：本文对运动相机相关领域的专利进行了数据分析，对该领域的技术脉络进行梳理，并对各技术分支的技术发展路线、申请趋势、申请分类、重要申请人等进行了分析，充分解读了各重要申请人对于市场发展和专利布局的战略，以期对该领域业者提供一些参考。

关键词：运动相机;GoPro;专利

中图分类号：TB81 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）12-0053-03

Abstract： This paper analyzed the patent of motion camera in the way of technology evolution which provides a description about patent distribution of significant appalicants in related filed，as well as the market development.

Key words： motion camera;GoPro;patent

1 前言

近年来，随着以视频为主的多媒体传播方式日趋发展，相关的电子设备也随之发展，其中，运动相机因其个头小、重量轻、方便携带、支持长时间广角且高清的视频录制等优点，迅速占领了极限运动爱好者市场。同时，由于运动相机的价格普遍低于一般录像设备（如单反、DV等），因此也成了许多视频博主必不可少的录制工具。在2010年之后，随着网络视频传播的发展，面对庞大的市场基数和用户需求，运动相机的发展也进入了井喷期。

本文对运动相机相关领域的专利进行了数据分析，了解相关领域涉及的技术分支。

2 运动相机相关专利与技术总体分析

2.1 运动相机的技术演进

“运动相机”这一概念最早来自1900年的Graflex相机[1]，该相机由Folmer&Schwing公司制造（后被伊士曼柯达收购），其能够提供千分之一秒的快门速度，让静止的图片“活”起来;到20世纪60年代，可穿戴式的运动相机开始出现，其主要被用于拍摄极限运动员的动作或是在汽车/摩托车比赛时提供第一视角给观众，这被认为是运动摄像机的最初形式。然而20世纪的运动相机都存在体积过大、不方便携带的致命问题。

真正解决这一问题的人是GoPro的创始人尼克·伍德曼[2-3]，2001年，为了方便冲浪爱好者进行视频拍摄，他研发出可套在手腕上的GoPro Hero 35胶片相机，这也被看作是第一款真正意义上的运动相机，从此运动相机也开始走入人们的视野。2004年，伍德曼成立GoPro公司，并正式开始售卖GoPro系列产品。2005年，随着GoPro公司的发展，其他公司也纷纷开始进行运动相机的研究，如VIO公司推出的VACAM，其可用于在户外的山崖上进行固定拍摄，而Contour公司研制的Twenty20 V1则第一次将运动相机的续航时间从2小时提升到16小时。

在这一时期，传统相机的技术也被移植到运动相机中，2006年，GoPro摒弃胶片，推出GoPro Digital Hero，这款产品能够拍摄10秒的VGA视频片段，但无法录音，这一问题被第二年推出的Digital Hero3所解决。2008年，Digital Hero5第一次使用广角镜头，2010年，Hero HD则第一次完成了运动相机的高清视频录制。同年Drift公司推出HD170，第一次在运动相机中加入了彩色液晶显示屏和扬声器，并进一步缩小运动相机尺寸。

2010年后，运动相机技术更新和产品替换也愈发激烈。如4K视频、防水防尘、散热等传统相机的技术被更多地运用在运动相机中。

2.2 申请量趋势分析

本文以“相机”作为关键词，并在结果中剔除了非运动相机类（如胶卷相机、傻瓜相机、单反相机等）的相关申请，最终得到共计958项专利。在2010年之前，全球关于运动相机的专利申请量每年均为个位数。而在2011年之后，随着GoPro的普及，其专利申请量开始爆炸式增长，在2012年申請量首次突破个位数后一路飙升。并在2016年进一步增长到267件的峰值。虽然2017年和2018年的申请量有所下跌，但考虑到一部分申请尚未公开，因此基本可以断定申请量暂未出现断崖式下跌。

2.3 IPC分类号分布

本领域所有申请涉及的IPC分类号的分布[4]，其中，有25%的申请涉及分类号H04N5，此分类号为摄像设备零部件的常规分类号，由于运动相机必然为摄像设备，因此从该分类号并不能看出具体的技术分支。排名第二的是G03B17，与图此分类号下的申请主要以照相机的零件为主（如运动相机的Wifi模块、存储模块的优化，远程遥控运动相机功能等）。F16M11和H04N7分别位列第三和第四，此分类号下包含运动相机的辅助附件（如运动相机的机架、支撑架、穿戴式结构、摇臂等）以及对于图像信号处理（如双向传输、加密传输、多终端控制等）相关的申请。

由此可见，本领域的专利主要包含装置结构和图像算法/流程/模块处理两个较大的分支，其中第一分支还包含运动相机的防护外壳以及辅助配件、外形适应性修改等。在第二分支图像算法/流程/模块处理下还包含对采集图像的优化、对数据处理流程的优化。

3 运动相机相关专利重要申请人分析

3.1 GoPro Inc.高途乐公司

高途乐公司（GoPro Inc）成立于2002年10月，前身为伍德曼实验室（Woodman Labs），于2004年正式更名，是运动相机领域当之无愧的“鼻祖”，至今依然是运动相机市场的龙头老大，其共计提交了230份运动相机相关的专利申请（其中发明138份，外观设计92份）。值得注意的是，该公司虽然成立于2002年，但直到2012年，该公司才在运动相机领域提出了第一个申请，关于模块化的运动相机系统（US201213437854），并基于此提交了多份发明和外观设计专利，该相机也是日后发售的GoPro Silver（业内称银狗）系列的原型机型。而该公司在我国的第一份专利申请也是基于银狗机型所设计的专用防水外壳（CN201380001580）。从2013年开始，该公司在运动相机领域的相关专利申请量逐年上升，到2016年达到了巅峰（85件），且申请涉及运动相机的各个领域，如运动相机的外形优化（CN201480072371，这也是日后发售的GoPro Hero Session系列的原型机型）、运动相机外置配件设计（CN201380064636，该固定器也是所有GoPro运动相机的核心固定方式，所有的相关配件都基于该固定方式设计）、图像捕获性能优化（CN201480065644），运动相机辅助配件（CN201480056707，这也是GoPro外设中最经典的支架臂）等，可以看出，高途乐公司的运动相机申请中发明依然多于外观设计，这很大程度上归功于该公司在2016年之前一直主打运动相机的产品研发，因此在该领域技术储备上冠绝世界。然而自2016年该公司将研发重点转至无人机领域之后，其关于运动相机的申请量大幅下降，2017年仅有31件，不及前一年的一半。

2017年，GoPro运动相机总销量突破3000万台，比当年所有的日本相机总销量还多出500台，但考虑到高途乐公司的发展重心的变化，以及其他运动相机品牌对GoPro的竞争性越发明显，因此，GoPro系列相机的市场地位在未来的几年中会日趋不稳定，同时该公司在未来的关于本领域的专利申请量也并不会太可观，但该公司相较于其他公司更早开始专利布局且其申请量（大部分已经授权）远超其他竞争对手，专利布局已经基本完成，因而我国相关行业人员在进行专利布局时，该公司应该是一个较为难缠的对手。

3.2 成都西可科技有限公司

成都西可科技有限公司成立于2011年，需要注意的是，该公司早期的研发重点并不是运动相机，而是基于智能手机的各种优化，如电池续航、体感输入、交友匹配、辅助器定位等。2013年，该公司开始了对运动相机的相关研发，并在同年提交了第一份运动相机申请（CN201310290524，涉及用智能手机控制相机）。从2013年至今，该公司共计提交74份涉及运动相机的专利申请（其中发明37件，实用新型27件，外观设计10件），其中绝大部分均为运动相机外设，如CN201520414143涉及一种可固定在冲浪板上的运动相机支架，CN201510332104涉及一种可固定在胸口的运动相机支架，CN201510332002涉及一种运动相机二次防水外壳等等。但从2016年开始，该公司突然停止了对运动相机相关领域的研发，转而重新研究智能手机外设。这一点在专利申请趋势中也能看出，自2017年年初至今，该公司未再提交任何关于运动相机的申请。

综上所述，该公司申请的主要方向还是在对运动相机外设的研发上，无论是申请量还是涉及的技术分支都无法与高途乐公司相抗衡。同时需要指出的是，该公司虽然有众多运动相机的专利，但并没有任何一款自行推出的运动相机本体产品，且其今后的主要方向依然集中在智能手机外设中，因此该公司今后在运动相机专利领域和市场并不会产生太大影响。

3.3 深圳市弘丰世纪科技有限公司

深圳市弘丰世纪科技有限公司成立于2010年，一直致力于智能影像录制领域的研发，早期的研发重点主要在大型摄像机领域，一直到2015年，该公司才提交了第一份运动相机申请（CN201530284292，这也是日后发售的SJ6000系列的原型机型，业内称山狗）。与前述的两家公司不同，该公司在运动相机领域的申请量一直不多，保持在每年个位数申请的水平，从2015年至今共计仅提交27件专利（其中实用新型9件，外观设计18件），涉及运动相机的各个领域，如CN201530284475是SJM10系列的原型机型，CN201620651576是SJCAM系列产品的核心框架，CN201820950372可直接将运动相机和手机相连等。

值得注意的是，虽然该公司运动相机申请量极低，但其主打的SJCAM系列产品却是国内最大的运动相机品牌，其今年推出的SJ7STAR不仅支持1 200万像素，4K/30帧拍摄，同时防水深度可达40米，比同期GoPro的防水深度多出了一倍，比同配置GoPrO的价格便宜近一半。这也是为何该公司虽然专利并不出众，但运动相机销量一直仅次于高途乐公司的原因。基于该理由，该公司未来在运动相机领域的研发应该在可预见的未来中持续走高，并进一步挑战高途乐公司的“霸主”地位。

3.4 Contour Inc/康拓公司

Contour Inc成立于2007年，最早是由一批滑雪爱好者为了方便拍摄滑雪视频所成立的工作室，其当时主打的产品Twenty20也是当时世界上续航时间最长的运动相机（16小时）。与前面三所公司在2010年之后才开始提交相关专利申请不同，该公司早在2008年便着手开始关于运动相机的专利布局，其第一份申请（AU2008282223）公开了一种便携式运动相机，这也是日后Contour系列产品的原型机型（与GoPro系列产品外观不断变化不同，Contour系列产品一直保持这种原型机型设计）。2008年至今，该公司共计提交了26件專利（其中发明18件，外观设计8件），虽然数量并不多，但与其他公司着重于运动相机外设不同，该公司在研发过程中更注重运动相机与其他智能设备的交互性（这很大程度上是由于该公司的产品大多承袭原型机型或依赖智能手表，其运动相机尺寸过小，无法承载LCD屏幕所致），如WO2012037139公开了一种通过智能手机同时控制多个运动相机的方案（值得一提的是，这也是康拓公司在我国的唯一申请），US201414447250公开了一种通过各种运动传感器自适应拍摄的运动相机，其通过加速传感器、平面矫正器、促动器等对拍摄画面进行自适应控制，大大减轻了使用者的负担。与此同时，该公司为了打破GoPro对于固件连接方式的垄断（GoPro系列产品的所有固件均以螺钉穿孔的方式固接），还设计出与自身原型机型匹配的新型连接方式的固件，US201229423856就公开了一种以滑槽卡接的连接方式固定运动相机的支架，此种连接方式也成了能够和传统GoPro固接方式分庭抗礼的新固件设计方式。

该公司在2012年之前的申请量均相对稳定，而在2013年，该公司突然宣布退出运动相机市场，这一举动也直接造成2013年该公司在运动相机领域的申请量归零。不过在一年之后，该公司推出了新的相机ROAM3，其防水深度达到了30英尺（与同期GoPro Hero Session系列的防水能力几乎持平），这也标志着康拓公司重回运动相机市场。从专利申请趋势来看，该公司也于2014年重新提交该领域申请。虽然其拥有的运动相机专利数量远不及GoPro，但其市场份额依然不容小觑。

4 结语

本文对与运动相机相关的技术分支发展、专利申请趋势、专利申请分布和重要申请人等方面进行了全方位的分析。运动相机经历近百年的发展，从最初用于拍摄运动影像的大型设备，渐渐发展为同时具备个头小、重量轻、长时间续航、大存储量等特点的便携式成像设备。现阶段运动相机的发展和传统成像设备的技术演进密不可分，以日美为首的老牌相机厂商依然牢牢把控着核心技术。我国相关从业者起步较晚，但也已经根据自己的发展特点进行了一定程度的专利布局，并成功占据了一部分市场份额。需要指出的是，我国的相关专利大多是在既有技术的基础上进行优化或革新，缺乏在核心领域进阶性的创新技术。这还需要相关业者继续努力，提高自身专利申请质量。

参考文献：

[1] Newsboy.走进百年运动相机发展史：时尚变迁的符号[Z].腾讯微博，2014年10月.

[2] 十年磨一剑：GoPro的进化史[Z].福布斯中文网（上海）.2013年3月.

[3] Tony.GoPro的发展和未来[Z].新浪博客.2015年11月.

[4] 世界知识产权组织.国际专利分类表[M].北京：知识产权出版社，2008.

[5] 中华人民共和国国家知识产权局.审查指南[M].北京：知识产权出版社，2010.