運(yùn)動相機(jī)專利技術(shù)綜述

戴維理

摘要：本文對運(yùn)動相機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的專利進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，對該領(lǐng)域的技術(shù)脈絡(luò)進(jìn)行梳理，并對各技術(shù)分支的技術(shù)發(fā)展路線、申請趨勢、申請分類、重要申請人等進(jìn)行了分析，充分解讀了各重要申請人對于市場發(fā)展和專利布局的戰(zhàn)略，以期對該領(lǐng)域業(yè)者提供一些參考。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動相機(jī);GoPro;專利

中圖分類號：TB81 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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

近年來，隨著以視頻為主的多媒體傳播方式日趨發(fā)展，相關(guān)的電子設(shè)備也隨之發(fā)展，其中，運(yùn)動相機(jī)因其個頭小、重量輕、方便攜帶、支持長時間廣角且高清的視頻錄制等優(yōu)點(diǎn)，迅速占領(lǐng)了極限運(yùn)動愛好者市場。同時，由于運(yùn)動相機(jī)的價格普遍低于一般錄像設(shè)備（如單反、DV等），因此也成了許多視頻博主必不可少的錄制工具。在2010年之后，隨著網(wǎng)絡(luò)視頻傳播的發(fā)展，面對龐大的市場基數(shù)和用戶需求，運(yùn)動相機(jī)的發(fā)展也進(jìn)入了井噴期。

本文對運(yùn)動相機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的專利進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，了解相關(guān)領(lǐng)域涉及的技術(shù)分支。

2 運(yùn)動相機(jī)相關(guān)專利與技術(shù)總體分析

2.1 運(yùn)動相機(jī)的技術(shù)演進(jìn)

“運(yùn)動相機(jī)”這一概念最早來自1900年的Graflex相機(jī)[1]，該相機(jī)由Folmer&Schwing公司制造（后被伊士曼柯達(dá)收購），其能夠提供千分之一秒的快門速度，讓靜止的圖片“活”起來;到20世紀(jì)60年代，可穿戴式的運(yùn)動相機(jī)開始出現(xiàn)，其主要被用于拍攝極限運(yùn)動員的動作或是在汽車/摩托車比賽時提供第一視角給觀眾，這被認(rèn)為是運(yùn)動攝像機(jī)的最初形式。然而20世紀(jì)的運(yùn)動相機(jī)都存在體積過大、不方便攜帶的致命問題。

真正解決這一問題的人是GoPro的創(chuàng)始人尼克·伍德曼[2-3]，2001年，為了方便沖浪愛好者進(jìn)行視頻拍攝，他研發(fā)出可套在手腕上的GoPro Hero 35膠片相機(jī)，這也被看作是第一款真正意義上的運(yùn)動相機(jī)，從此運(yùn)動相機(jī)也開始走入人們的視野。2004年，伍德曼成立GoPro公司，并正式開始售賣GoPro系列產(chǎn)品。2005年，隨著GoPro公司的發(fā)展，其他公司也紛紛開始進(jìn)行運(yùn)動相機(jī)的研究，如VIO公司推出的VACAM，其可用于在戶外的山崖上進(jìn)行固定拍攝，而Contour公司研制的Twenty20 V1則第一次將運(yùn)動相機(jī)的續(xù)航時間從2小時提升到16小時。

在這一時期，傳統(tǒng)相機(jī)的技術(shù)也被移植到運(yùn)動相機(jī)中，2006年，GoPro摒棄膠片，推出GoPro Digital Hero，這款產(chǎn)品能夠拍攝10秒的VGA視頻片段，但無法錄音，這一問題被第二年推出的Digital Hero3所解決。2008年，Digital Hero5第一次使用廣角鏡頭，2010年，Hero HD則第一次完成了運(yùn)動相機(jī)的高清視頻錄制。同年Drift公司推出HD170，第一次在運(yùn)動相機(jī)中加入了彩色液晶顯示屏和揚(yáng)聲器，并進(jìn)一步縮小運(yùn)動相機(jī)尺寸。

2010年后，運(yùn)動相機(jī)技術(shù)更新和產(chǎn)品替換也愈發(fā)激烈。如4K視頻、防水防塵、散熱等傳統(tǒng)相機(jī)的技術(shù)被更多地運(yùn)用在運(yùn)動相機(jī)中。

2.2 申請量趨勢分析

本文以“相機(jī)”作為關(guān)鍵詞，并在結(jié)果中剔除了非運(yùn)動相機(jī)類（如膠卷相機(jī)、傻瓜相機(jī)、單反相機(jī)等）的相關(guān)申請，最終得到共計958項(xiàng)專利。在2010年之前，全球關(guān)于運(yùn)動相機(jī)的專利申請量每年均為個位數(shù)。而在2011年之后，隨著GoPro的普及，其專利申請量開始爆炸式增長，在2012年申請量首次突破個位數(shù)后一路飆升。并在2016年進(jìn)一步增長到267件的峰值。雖然2017年和2018年的申請量有所下跌，但考慮到一部分申請尚未公開，因此基本可以斷定申請量暫未出現(xiàn)斷崖式下跌。

2.3 IPC分類號分布

本領(lǐng)域所有申請涉及的IPC分類號的分布[4]，其中，有25%的申請涉及分類號H04N5，此分類號為攝像設(shè)備零部件的常規(guī)分類號，由于運(yùn)動相機(jī)必然為攝像設(shè)備，因此從該分類號并不能看出具體的技術(shù)分支。排名第二的是G03B17，與圖此分類號下的申請主要以照相機(jī)的零件為主（如運(yùn)動相機(jī)的Wifi模塊、存儲模塊的優(yōu)化，遠(yuǎn)程遙控運(yùn)動相機(jī)功能等）。F16M11和H04N7分別位列第三和第四，此分類號下包含運(yùn)動相機(jī)的輔助附件（如運(yùn)動相機(jī)的機(jī)架、支撐架、穿戴式結(jié)構(gòu)、搖臂等）以及對于圖像信號處理（如雙向傳輸、加密傳輸、多終端控制等）相關(guān)的申請。

由此可見，本領(lǐng)域的專利主要包含裝置結(jié)構(gòu)和圖像算法/流程/模塊處理兩個較大的分支，其中第一分支還包含運(yùn)動相機(jī)的防護(hù)外殼以及輔助配件、外形適應(yīng)性修改等。在第二分支圖像算法/流程/模塊處理下還包含對采集圖像的優(yōu)化、對數(shù)據(jù)處理流程的優(yōu)化。

3 運(yùn)動相機(jī)相關(guān)專利重要申請人分析

3.1 GoPro Inc.高途樂公司

高途樂公司（GoPro Inc）成立于2002年10月，前身為伍德曼實(shí)驗(yàn)室（Woodman Labs），于2004年正式更名，是運(yùn)動相機(jī)領(lǐng)域當(dāng)之無愧的“鼻祖”，至今依然是運(yùn)動相機(jī)市場的龍頭老大，其共計提交了230份運(yùn)動相機(jī)相關(guān)的專利申請（其中發(fā)明138份，外觀設(shè)計92份）。值得注意的是，該公司雖然成立于2002年，但直到2012年，該公司才在運(yùn)動相機(jī)領(lǐng)域提出了第一個申請，關(guān)于模塊化的運(yùn)動相機(jī)系統(tǒng)（US201213437854），并基于此提交了多份發(fā)明和外觀設(shè)計專利，該相機(jī)也是日后發(fā)售的GoPro Silver（業(yè)內(nèi)稱銀狗）系列的原型機(jī)型。而該公司在我國的第一份專利申請也是基于銀狗機(jī)型所設(shè)計的專用防水外殼（CN201380001580）。從2013年開始，該公司在運(yùn)動相機(jī)領(lǐng)域的相關(guān)專利申請量逐年上升，到2016年達(dá)到了巔峰（85件），且申請涉及運(yùn)動相機(jī)的各個領(lǐng)域，如運(yùn)動相機(jī)的外形優(yōu)化（CN201480072371，這也是日后發(fā)售的GoPro Hero Session系列的原型機(jī)型）、運(yùn)動相機(jī)外置配件設(shè)計（CN201380064636，該固定器也是所有GoPro運(yùn)動相機(jī)的核心固定方式，所有的相關(guān)配件都基于該固定方式設(shè)計）、圖像捕獲性能優(yōu)化（CN201480065644），運(yùn)動相機(jī)輔助配件（CN201480056707，這也是GoPro外設(shè)中最經(jīng)典的支架臂）等，可以看出，高途樂公司的運(yùn)動相機(jī)申請中發(fā)明依然多于外觀設(shè)計，這很大程度上歸功于該公司在2016年之前一直主打運(yùn)動相機(jī)的產(chǎn)品研發(fā)，因此在該領(lǐng)域技術(shù)儲備上冠絕世界。然而自2016年該公司將研發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)至無人機(jī)領(lǐng)域之后，其關(guān)于運(yùn)動相機(jī)的申請量大幅下降，2017年僅有31件，不及前一年的一半。

2017年，GoPro運(yùn)動相機(jī)總銷量突破3000萬臺，比當(dāng)年所有的日本相機(jī)總銷量還多出500臺，但考慮到高途樂公司的發(fā)展重心的變化，以及其他運(yùn)動相機(jī)品牌對GoPro的競爭性越發(fā)明顯，因此，GoPro系列相機(jī)的市場地位在未來的幾年中會日趨不穩(wěn)定，同時該公司在未來的關(guān)于本領(lǐng)域的專利申請量也并不會太可觀，但該公司相較于其他公司更早開始專利布局且其申請量（大部分已經(jīng)授權(quán)）遠(yuǎn)超其他競爭對手，專利布局已經(jīng)基本完成，因而我國相關(guān)行業(yè)人員在進(jìn)行專利布局時，該公司應(yīng)該是一個較為難纏的對手。

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，該公司早期的研發(fā)重點(diǎn)并不是運(yùn)動相機(jī)，而是基于智能手機(jī)的各種優(yōu)化，如電池續(xù)航、體感輸入、交友匹配、輔助器定位等。2013年，該公司開始了對運(yùn)動相機(jī)的相關(guān)研發(fā)，并在同年提交了第一份運(yùn)動相機(jī)申請（CN201310290524，涉及用智能手機(jī)控制相機(jī)）。從2013年至今，該公司共計提交74份涉及運(yùn)動相機(jī)的專利申請（其中發(fā)明37件，實(shí)用新型27件，外觀設(shè)計10件），其中絕大部分均為運(yùn)動相機(jī)外設(shè)，如CN201520414143涉及一種可固定在沖浪板上的運(yùn)動相機(jī)支架，CN201510332104涉及一種可固定在胸口的運(yùn)動相機(jī)支架，CN201510332002涉及一種運(yùn)動相機(jī)二次防水外殼等等。但從2016年開始，該公司突然停止了對運(yùn)動相機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)，轉(zhuǎn)而重新研究智能手機(jī)外設(shè)。這一點(diǎn)在專利申請趨勢中也能看出，自2017年年初至今，該公司未再提交任何關(guān)于運(yùn)動相機(jī)的申請。

綜上所述，該公司申請的主要方向還是在對運(yùn)動相機(jī)外設(shè)的研發(fā)上，無論是申請量還是涉及的技術(shù)分支都無法與高途樂公司相抗衡。同時需要指出的是，該公司雖然有眾多運(yùn)動相機(jī)的專利，但并沒有任何一款自行推出的運(yùn)動相機(jī)本體產(chǎn)品，且其今后的主要方向依然集中在智能手機(jī)外設(shè)中，因此該公司今后在運(yùn)動相機(jī)專利領(lǐng)域和市場并不會產(chǎn)生太大影響。

3.3 深圳市弘豐世紀(jì)科技有限公司

深圳市弘豐世紀(jì)科技有限公司成立于2010年，一直致力于智能影像錄制領(lǐng)域的研發(fā)，早期的研發(fā)重點(diǎn)主要在大型攝像機(jī)領(lǐng)域，一直到2015年，該公司才提交了第一份運(yùn)動相機(jī)申請（CN201530284292，這也是日后發(fā)售的SJ6000系列的原型機(jī)型，業(yè)內(nèi)稱山狗）。與前述的兩家公司不同，該公司在運(yùn)動相機(jī)領(lǐng)域的申請量一直不多，保持在每年個位數(shù)申請的水平，從2015年至今共計僅提交27件專利（其中實(shí)用新型9件，外觀設(shè)計18件），涉及運(yùn)動相機(jī)的各個領(lǐng)域，如CN201530284475是SJM10系列的原型機(jī)型，CN201620651576是SJCAM系列產(chǎn)品的核心框架，CN201820950372可直接將運(yùn)動相機(jī)和手機(jī)相連等。

值得注意的是，雖然該公司運(yùn)動相機(jī)申請量極低，但其主打的SJCAM系列產(chǎn)品卻是國內(nèi)最大的運(yùn)動相機(jī)品牌，其今年推出的SJ7STAR不僅支持1 200萬像素，4K/30幀拍攝，同時防水深度可達(dá)40米，比同期GoPro的防水深度多出了一倍，比同配置GoPrO的價格便宜近一半。這也是為何該公司雖然專利并不出眾，但運(yùn)動相機(jī)銷量一直僅次于高途樂公司的原因?；谠摾碛?，該公司未來在運(yùn)動相機(jī)領(lǐng)域的研發(fā)應(yīng)該在可預(yù)見的未來中持續(xù)走高，并進(jìn)一步挑戰(zhàn)高途樂公司的“霸主”地位。

3.4 Contour Inc/康拓公司

Contour Inc成立于2007年，最早是由一批滑雪愛好者為了方便拍攝滑雪視頻所成立的工作室，其當(dāng)時主打的產(chǎn)品Twenty20也是當(dāng)時世界上續(xù)航時間最長的運(yùn)動相機(jī)（16小時）。與前面三所公司在2010年之后才開始提交相關(guān)專利申請不同，該公司早在2008年便著手開始關(guān)于運(yùn)動相機(jī)的專利布局，其第一份申請（AU2008282223）公開了一種便攜式運(yùn)動相機(jī)，這也是日后Contour系列產(chǎn)品的原型機(jī)型（與GoPro系列產(chǎn)品外觀不斷變化不同，Contour系列產(chǎn)品一直保持這種原型機(jī)型設(shè)計）。2008年至今，該公司共計提交了26件專利（其中發(fā)明18件，外觀設(shè)計8件），雖然數(shù)量并不多，但與其他公司著重于運(yùn)動相機(jī)外設(shè)不同，該公司在研發(fā)過程中更注重運(yùn)動相機(jī)與其他智能設(shè)備的交互性（這很大程度上是由于該公司的產(chǎn)品大多承襲原型機(jī)型或依賴智能手表，其運(yùn)動相機(jī)尺寸過小，無法承載LCD屏幕所致），如WO2012037139公開了一種通過智能手機(jī)同時控制多個運(yùn)動相機(jī)的方案（值得一提的是，這也是康拓公司在我國的唯一申請），US201414447250公開了一種通過各種運(yùn)動傳感器自適應(yīng)拍攝的運(yùn)動相機(jī)，其通過加速傳感器、平面矯正器、促動器等對拍攝畫面進(jìn)行自適應(yīng)控制，大大減輕了使用者的負(fù)擔(dān)。與此同時，該公司為了打破GoPro對于固件連接方式的壟斷（GoPro系列產(chǎn)品的所有固件均以螺釘穿孔的方式固接），還設(shè)計出與自身原型機(jī)型匹配的新型連接方式的固件，US201229423856就公開了一種以滑槽卡接的連接方式固定運(yùn)動相機(jī)的支架，此種連接方式也成了能夠和傳統(tǒng)GoPro固接方式分庭抗禮的新固件設(shè)計方式。

該公司在2012年之前的申請量均相對穩(wěn)定，而在2013年，該公司突然宣布退出運(yùn)動相機(jī)市場，這一舉動也直接造成2013年該公司在運(yùn)動相機(jī)領(lǐng)域的申請量歸零。不過在一年之后，該公司推出了新的相機(jī)ROAM3，其防水深度達(dá)到了30英尺（與同期GoPro Hero Session系列的防水能力幾乎持平），這也標(biāo)志著康拓公司重回運(yùn)動相機(jī)市場。從專利申請趨勢來看，該公司也于2014年重新提交該領(lǐng)域申請。雖然其擁有的運(yùn)動相機(jī)專利數(shù)量遠(yuǎn)不及GoPro，但其市場份額依然不容小覷。

4 結(jié)語

本文對與運(yùn)動相機(jī)相關(guān)的技術(shù)分支發(fā)展、專利申請趨勢、專利申請分布和重要申請人等方面進(jìn)行了全方位的分析。運(yùn)動相機(jī)經(jīng)歷近百年的發(fā)展，從最初用于拍攝運(yùn)動影像的大型設(shè)備，漸漸發(fā)展為同時具備個頭小、重量輕、長時間續(xù)航、大存儲量等特點(diǎn)的便攜式成像設(shè)備。現(xiàn)階段運(yùn)動相機(jī)的發(fā)展和傳統(tǒng)成像設(shè)備的技術(shù)演進(jìn)密不可分，以日美為首的老牌相機(jī)廠商依然牢牢把控著核心技術(shù)。我國相關(guān)從業(yè)者起步較晚，但也已經(jīng)根據(jù)自己的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行了一定程度的專利布局，并成功占據(jù)了一部分市場份額。需要指出的是，我國的相關(guān)專利大多是在既有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化或革新，缺乏在核心領(lǐng)域進(jìn)階性的創(chuàng)新技術(shù)。這還需要相關(guān)業(yè)者繼續(xù)努力，提高自身專利申請質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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