视频压缩编解码专利技术分析

王赞

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心

摘  要： 视频压缩编解码技术不断发展,本文针对视频压缩编解码专利技术的特点,对视频压缩编解码专利进行检索,并对专利申请量变化情况､专利分布情况､重要专利技术进行了的分析和研究｡

关键词：视频；编解码；专利分析

引言

视频压缩编解码技术不断发展,从第一代视频编码标准 H.261/MPEG⁃1 ､H.262/MPEG⁃2 起, 到第二代视频编码标准H.264/AVC, 第 三 代 视 频 编 码 标 准 H.265/HEVC ,每一代编码压缩效率都大致都能提高一倍｡第四代视频编码标准,简称通用视频编码( Versatile Video Coding,VVC) 标准,已于2020 年 7 月发布第一版,其正式名称在 ITU⁃T 为H.266,在 ISO/IEC 为 VVC [1]｡ H.266/VVC是ITU-T制定的新的视频压缩编码标准｡实验结果表明,H.266标准具有优越的性能,其性能已经达到和部分超过当初设立的目标[2]｡本次专利分析的检索数据为2004-2023年的专利申请｡

1､全球专利申请趋势分析

图1全球专利申请量趋势图

本文研究时间定为从2004年开始,而在2021-2023年间有未公开的专利,预计实际申请量大于目前统计数据｡结合图1可以看出, 在2009年之前,每年的申请量变化不大,在2010年-2012年以及2018年-2020年有两个很明显的快速上升趋势,而这两个很明显的上升期都是处于新标准发布之前的两三年,而在2012-2018年,虽然每年的申请量变化不大,但是较2010年之前,大概翻了一番,由此可得出,2012-2018年间,视频压缩编解码技术的发展迅速｡视频压缩编解码技术的一路发展,离不开人们对于高分辨率视频的不断追求,H.266/VVC的广泛应用能够缓解存储空间和网络带宽的压力,为4K/8K超高清视频的普及解决了存储和传输的瓶颈｡

2､专利申请人国家/地区分析

图2专利申请人国家/地区分布图

本文选取了2018-2020三年间的专利申请量进行研究,排在前两位申请人国家/地区分别是美国､中国,韩国､日本紧跟其后,美国和中国的专利申请量远超韩国､日本｡

3､全球申请人分析

表1 2018-2020年申请人排行表

申请人	申请量
华为技术	3763
字节跳动	3394
LG电子	3236
腾讯	2436
高通	1902
三星电子	1822

2018-2020三年间,视频压缩编解码专利申请量华为排名第一,字节跳动和LG电子分别位于第二､第三｡

结合图2､表1可得出,视频压缩编解码技术的中国的专利申请量已经位于世界前列,与美国的专利申请量相差不多,可见我国视频压缩编解码技术已经位于世界前列,且以华为､字节跳动为代表的企业已经形成了技术优势,我国也已成为视频产业的重要市场｡韩国､日本专利的申请量虽然不多,但是在技术上也存在一定的优势,不容忽视｡

4､专利技术

本文通过选取了2018-2020三年间被引证最多五篇专利来对技术其技术方案进行分析:US20180359483A1运动矢量预测,视频编码器可确定视频数据的当前图片的非相邻块的运动向量;US20180332284A1多参考线帧内预测,确定帧内预测模式子集;US20180205946A1使用导出的色度模式对视频数据进行编码;US20190080483A1点云压缩,压缩点云的压缩属性信息;US20180192071A1用于视频编码的解码器侧运动向量恢复｡上述技术方案,包括了帧间预测中运动矢量预测､帧内预测､色度模式的编码､点云压缩技术,这些都是视频压缩编解码领域都是重要研究方向,其目的是在不明显降低质量的情况下,不断提高压缩比､缩短编解码时间｡

结语

VVC是目前性能优越的第四代视频压缩编码标准,我国视频压缩编解码技术已经位于世界前列,并仍在快速发展｡随着人们对高分辨率视频的不断追求,更高质量､更高压缩比､更快编解码的算法始终是视频技术领域研究的热点｡随着AI技术的兴起,基于人工智能的视频压缩算法将会成为新的增长点｡

参考文献

[1] 朱秀昌等,H.266/VVC:新一代通用视频编码国际标准, 《南 京 邮 电 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )》,2021,41(02):1-11;

[2]李宁,新一代音视频编码标准H.266,《电声技术》,2022,46(1):126 – 128｡