智能语音电视技术综述

智能语音电视技术综述

薛彦杰

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心

摘 要：本文通过对智能电视语音技术的全球专利申请脉络进行了详细梳理，并通过专利数据统计分析，认识了智能电视语音技术的专利申请情况、研究热点、核心技术分析和发展趋势，为智能语音电视技术的发展提供动力。

关键词：智能；语音；电视；识别；交互

一、智能语音技术

智能语音技术涉及到多个学科的知识,如声学、认知、模式识别、人工智能技术等。智能语音的系统框架包含语音识别、自然语音理解、对话管理、语言生产、语音合成5个模块^[1-3]。

智能语音系统正在快速切入电视、音响等家智能家居产业链中，图1示出了智能家居产业链的三个层面^[4-5]。目前平台上已经接入上千家软硬件服务商，通过智能语音控制电视硬件或是提供技能服务，如语音控制、语音交互等。

图1 智能家居产业链

本文通过对智能电视语音技术的全球专利申请脉络进行了详细梳理，并通过专利数据统计分析，认识了智能电视语音技术的专利申请情况、研究热点、核心技术分析和发展趋势，为智能语音电视技术的发展提供动力。

二、专利分析

本文在中国专利文摘数据库（CNABS）和世界专利文摘库（SIPOABS）中，主要以关键词：智能、语音、电视、控制、交互、smart、intelligen+、speech、TV、reverberat+、control、interact+和分类号：G10L（IPC、CPC）相结合的方式对与智能语音电视技术相关的、并且已经公开的专利文献进行了检索，筛选从1960年1月1日至2018年12月31日申请的国内外专利申请。下面将从专利申请发展趋势状况和主要申请人分布状况两个方面对智能语音电视专利进行分析：

（1）专利申请发展趋势状况分析

经过检索发现，全球范围内关于智能语音电视技术的专利申请共计419项，其中向中国专利局提交的国内申请为309项。图2示出了智能语音电视技术的全球、国内和国外的专利申请量的发展趋势，从图中可以清楚地看到：总体来说，全球申请量基本呈现逐年稳步增长的趋势，其中分别在2010年之后和2014年之后出现了两次较为明显的增长点，尤其在2014年之后申请量增长尤为迅速。 2010是智能语音电视发展初期，智能语音电视依托的CPU架构和IT服务器得到发展，技术发展带动全球申请量增长；2014年之后全球申请增长主要体现在中国申请量增长，其原因在于2014年发布了《智能电视系列规范》，对中国企业自己的技术标准进行了规范，对开发者带来了品牌和技术的保证。

图2 专利申请量的发展趋势

对于国外申请而言，尽管他们对于智能语音电视技术的研究起步很早，但是总体来看其发展一直呈现较为平稳状态；全球第一件关于智能电视技术的专利申请是美国的Smarttouch LLC.公司于1996年5月17日提交的关于电子交易和电子传输授权的无代价券识别系统（WO9636934A1）,智能语音电视在服务于消费者进行网上购物时，利用声音识别保证消费者的信息安和财产全，准确把握消费者对智能语音电视的消费安全需求。

对于国内申请而言，呈现出的趋势与国外申请有很大的不同，国内的第一件申请出现的时间较晚，但是后期发展势头尤为迅猛，具体地，在2005年至2010年期间，国内与国外申请量基本持平，此期间的硬件和服务器技术与之前没有改进，智能语音电视技术得不到发展。2010年之后尤其2011年之后国内专利申请量超过国外，归因于2011年成立的中国智能多媒体终端技术联盟，围绕智能终端产业链相关技术开展技术和服务。归因于中国智能多媒体终端技术联盟对技术研发、推广应用、产业标准化、产业链建设等工作，加快了对智能语音电视技术的开发步伐，从而促进了我国专利申请量如图2中的大幅提升。

（2）主要申请人分布状况分析

图3为智能语音电视技术专利申请人在全球范围内的统计情况。图中可以看到，申请量排全球前十名的申请人中美国和韩国各有一家公司入围，其余的全是中国的申请人，而在中国申请人中公司占据了绝大部分的比例，这也充分说明了公司将智能语音电视技术市场化程度很多。其中，排名第一位、排名第五位、排名第七位、排名第八位的法人都是与排名第三位的苗玉水有关系，在智能语音电视领域总共有77件专利申请。此外老牌电视厂家四川长虹电器股份有限公司和深圳TCL数字技术有限公司也是排名靠前的申请人。

图3 全球申请人分布情况

苹果公司是申请量最大外国申请人，是一家高科技公司，致力于电脑、播放器、智能手机和平板电脑、家用多媒体等硬件产品，其在语音领域积累了深厚研发技术，并提交了大量相关的专利申请，在中国专利申请为六千多件。

另一个全球申请量大的外国公司是三星电子公司，在世界电视市场，三星电子连续多年高居榜首，三星电子推出网络电视，开发了“智能LED TV”，其在中国提交专利申请超过五万多件。

三、核心专利技术分析及发展趋势

当前，智能语音电视技术的研究热点主要集中在以下两大方向：语音控制和语音交互。语音控制的研究重点是智能自动化、语音遥控器、执行系统和订票系统的研究。语音交互主要集中远程客户端、音视频资源和麦克风阵列的研究。国外申请人主要研究语音交互方向，国内申请人主要研究语音控制方向。

图4 核心技术大致分布情况 图5 申请人核心技术的分布情况

1、智能语音电视的语音控制研究

深圳TCL新技术有限公司于2008年提交了一种语音识别电视机及其实现方法，电视机包括MCU、语音信号检测模块和语音识别模块，其中： 检测用户输入的 语音命令，利用语音识别模块识别所述语音命令对应的控制指令，根据所述语音识别模块传输的控 制指令控制电视机的对应功能模块执行对应功能

2、智能语音电视技术的语音交互研究

苹果公司于2015年3月提交了一种用于电视机用户交互的智能自动化助理（CN106462617A），从用户接收语音输入；基于所述语音输入来确定媒体内容； 显示具有第一尺寸的第一用户界面，其中所述第一用户界面包括至所述媒体内容的一个或多个可选择链接；接收对所述一个或多个可选择链接中的一个可选择链接的选择；以及响应于所述选择，显示具有比所述第一尺寸更大的第二尺寸的第二用户界面，其中所述第二用户界面包括与所述选择相关联的所述媒体内容。

3、智能语音电视技术的发展趋势

现在实现人机交互的方式很单一，未来会拓宽人际交互的方式，比如通过视觉来捕捉人们的注视焦点或用户情绪，实现视觉情绪来辅助交互。就是由目前人机交互的方式是“搜索 + 推荐”逐渐发展为“语言+情绪”。用户每天看的内容、喜好都会进入它的数据库，它通过机器学习进行自我更新，直到几天后，当通过声学定位或视觉识别等途径获知到你坐在电视机前，它会将环境设置好（如温度、灯光）并自动播放你最近在追的网剧，或者打开你最近想看的直播。拥有的功能多样化，集聊天、购物冲浪于一身。

四、总结

人工智能给电视行业带来了新的发展机遇，让电视逐步成为家庭生活中人们的“兴趣平台”。智能电视作为传播信息的媒介，因此其仍是体育直播、综艺节目、电视剧等首选播放途径，所以电视在未来不会淘汰，反而会在人工智能新能量的注视下给用户带来一种全新的体验。

参考文献：

[1]舒渤予.智能感知与识别技术的现状与发展趋势[J].科技创新导报,2019,16(01):138-139.

[2] 高婧. 针对智能电视的交互设计研究[D].北京理工大学,2015.

[3]李召卿,曹杨.语音识别专利技术发展现状与未来趋势[J].中国发明与专利,2017,14(S1):55-59.

[4] 任飞. 智能电视软件平台关键技术研究[D].电子科技大学,2013.

[5]赵霞,秦洪花,王云飞,初志勇.智能电视人机交互技术专利竞争态势分析[J].中国科技信息,2016(14):54-57.