李國紅　中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所知識產(chǎn)權(quán)中心高級工程師李文宇　中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所知識產(chǎn)權(quán)中心主任張俊霞　中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所知識產(chǎn)權(quán)中心副主任

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HTML5關(guān)鍵技術(shù)專利態(tài)勢研究

李國紅中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所知識產(chǎn)權(quán)中心高級工程師
李文宇中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所知識產(chǎn)權(quán)中心主任
張俊霞中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所知識產(chǎn)權(quán)中心副主任

摘要以HTML5為代表的新一代Web技術(shù)是移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要方向，當前全球科技巨頭都積極布局HTML5技術(shù)。本文在闡述HTML5關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外專利總體態(tài)勢的基礎(chǔ)上，對HTML5新特性各技術(shù)分支下的專利布局和方案進行了研究，特別以谷歌和三星公司為例對互聯(lián)網(wǎng)和通信企業(yè)在基于HTML5技術(shù)Web應用領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)現(xiàn)狀進行了分析?？蔀閲鴥?nèi)企業(yè)在下一代Web應用的研發(fā)和核心技術(shù)布局上提供參考。

關(guān)鍵詞HTML5專利分析瀏覽器內(nèi)核應用功能增強系統(tǒng)功能調(diào)用

1　引言

隨著下一代Web技術(shù)的發(fā)展，HTML5已成為實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)應用的主要發(fā)展方向。HTML5是互聯(lián)網(wǎng)超文本標記語言（HTML）的第五代修訂版，其在HTML4標準框架之上對網(wǎng)頁的內(nèi)容編排和展現(xiàn)做了進一步的增強，極大提升了Web在語義化、交互能力、終端資源調(diào)用和多媒體等方面的能力，促使Web成為標準化、全功能的應用承載平臺。

HTML5的新特性為互聯(lián)網(wǎng)應用帶來了全新的用戶體驗，代表了新一代Web技術(shù)的發(fā)展方向，當前全球科技巨頭均開展創(chuàng)新研究，積極布局HTML5技術(shù)。本文對HTML5新特性的國內(nèi)外專利申請態(tài)勢進行了總體分析，重點對其中的面向應用的功能增強、系統(tǒng)功能調(diào)用和瀏覽器內(nèi)核3個關(guān)鍵技術(shù)分支的專利申請和布局情況進行了深入研究，梳理了互聯(lián)網(wǎng)和智能終端企業(yè)的專利申請現(xiàn)狀和布局特點，通過本文的闡述，希望為國內(nèi)企業(yè)了解和掌握HTML5知識產(chǎn)權(quán)現(xiàn)狀，在下一代Web應用的研發(fā)方向和核心技術(shù)布局策略上提供有益的參考。

2　國內(nèi)外HTML5標準關(guān)鍵技術(shù)專利概況

HTML5是W3C在2007年成立的新工作組開發(fā)的新一代HTML標準，該標準在2014年10月28日已成為該組織的正式推薦標準（W3C Recommendation），但從對HTML5相關(guān)技術(shù)的專利分析看到，HTML5關(guān)鍵技術(shù)的專利布局在2007年前即已開始，近年來更是發(fā)展迅猛。

2.1國外HTML5標準及瀏覽器相關(guān)專利概況

國外HTML5相關(guān)技術(shù)研究起步早，2011—2013年為該技術(shù)的高速發(fā)展期，歐美日韓在2006年即有超過100項的專利輸出，在2006—2015年10年間HTML5相關(guān)專利達到2475項（其中多件同族專利合并為1項）；與國外相比，國內(nèi)在HTML5技術(shù)上的研究較晚，近年專利申請量呈階梯式跨越，在2006—2008年國內(nèi)尚處于研究起步階段，而從2009年開始專利申請數(shù)量快速增長，特別是2010—2012年間，專利年申請增長率達到100%（見圖1）。

圖1　HTML5關(guān)鍵技術(shù)專利年度申請量趨勢

國外HTML5相關(guān)專利申請人比較分散，相關(guān)專利分布在上百家申請人中，單獨企業(yè)申請量占比最高為6%，前10名申請人專利總和占總申請量的24%（見圖2）。在各申請人中，互聯(lián)網(wǎng)巨頭微軟、谷歌、IBM、雅虎、蘋果和Facebook等公司為專利申請較多的企業(yè)，從專利申請人分布看到，國外對HTML5技術(shù)開展研究的企業(yè)包括了互聯(lián)網(wǎng)、終端和芯片3類公司，除了互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域巨頭企業(yè)（如微軟、谷歌、IBM）外，三星等通信終端企業(yè)也在瀏覽器領(lǐng)域積極研究和布局，芯片企業(yè)（如高通和英特爾）在網(wǎng)頁瀏覽領(lǐng)域也有一定的積累。值得關(guān)注的是，中國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)騰訊、奇虎，終端企業(yè)華為、中興亦在下一代Web技術(shù)領(lǐng)域積極開展海外布局，在申請量上亦占有較高的份額。

圖2　國外HTML5相關(guān)專利申請人分布

總體來看，歐美日韓對HTML5相關(guān)技術(shù)的研究可以追溯到早期HTML1.0出現(xiàn)之后，近10年來已積累了較多的專利，參與的企業(yè)分散，包括了互聯(lián)網(wǎng)、終端和芯片企業(yè)，但傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)巨頭企業(yè)仍為該領(lǐng)域的領(lǐng)先公司，我國互聯(lián)網(wǎng)和終端企業(yè)在該領(lǐng)域積極投入研究，在申請量份額上已進入前列。

2.2國內(nèi)HTML5標準及瀏覽器相關(guān)專利概況

國內(nèi)企業(yè)在HTML5和瀏覽器領(lǐng)域積極跟進，形成以奇虎、騰訊和百度等互聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)為主，眾多企業(yè)跟隨的局面。在國內(nèi)申請人中，以奇虎、騰訊為代表的國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和以華為、中興為代表的終端企業(yè)積極開展下一代Web技術(shù)的研究，國內(nèi)企業(yè)申請量占總申請量的74%；國外來華企業(yè)，如微軟、谷歌、英特爾和三星等申請占比為15%；此外，國內(nèi)大學和科研院所占比為8%，個人申請占3%（見圖3）。

在HTML5的5個技術(shù)分支中，瀏覽器內(nèi)核相關(guān)的專利仍是申請量最高的分支，從2009年起開始快速增長，專利申請量一直領(lǐng)先于其他技術(shù)分支，2012和2013年更是增長比例明顯；從HTML5其他各個分支技術(shù)的申請趨勢看，面向應用的功能增強技術(shù)分支一直呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢，并在2013年達到高峰，這說明國內(nèi)企業(yè)在基于HTML5的Web應用方面最為看重，將持續(xù)發(fā)力展開研究；系統(tǒng)能力調(diào)用技術(shù)是HTML5功能應用開發(fā)支撐技術(shù)，其專利申請量緊隨在瀏覽器內(nèi)核和面向應用的功能增強兩類分支技術(shù)之后；語義化解析和富媒體支持技術(shù)與網(wǎng)頁內(nèi)容展現(xiàn)相關(guān)，其自2012年開始明顯增長，反映出國內(nèi)申請人對HTML5新特性積極跟隨的研究趨勢（見圖4）。

總體來看，國內(nèi)近年來對HTML5關(guān)鍵技術(shù)和瀏覽器內(nèi)核進行了積極的研究，國內(nèi)企業(yè)已成為該領(lǐng)域的研究主力，各技術(shù)分支發(fā)展相對均衡，瀏覽器內(nèi)核、面向應用的功能增強和系統(tǒng)能力調(diào)用最為引人關(guān)注。

3 HTML5重點技術(shù)分支國內(nèi)專利分析

HTML5標準新特性中多線程并發(fā)、離線數(shù)據(jù)存儲及緩存、網(wǎng)頁套接字和跨域資源共享這些面向應用的功能增強技術(shù)以及系統(tǒng)能力調(diào)用技術(shù)與未來移動互聯(lián)網(wǎng)中Web應用開發(fā)的關(guān)系最為密切。此外，瀏覽器內(nèi)核是前端頁面展示和交互的核心引擎，屬于Web應用開發(fā)的核心技術(shù)，本章將重點對上述3個技術(shù)分支的國內(nèi)專利布局情況進行分析。

3.1網(wǎng)頁功能增強技術(shù)大力提升瀏覽器應用承載能力

圖3　國內(nèi)HTML5專利申請人占比情況

圖4　國內(nèi)HTML5各技術(shù)分支專利申請趨勢

HTML5標準的目標是構(gòu)建以HTML5為核心的新一代Web應用平臺，為此HTML5不斷進行功能增強，Web Workers技術(shù)支持多線程的Web操作（以往只能單線程運行），其可以將資源消耗較大的操作放到后臺執(zhí)行，提高Web應用的響應速度，降低終端資源消耗；離線緩存和增強本地存儲將Web應用相關(guān)的資源文件緩存或保存到本地，為開發(fā)離線的移動Web應用奠定了基礎(chǔ)；HTML5中的Web Sockets在Web應用前端和后端之間打開連接端口，實現(xiàn)雙向的實時數(shù)據(jù)推送；此外，跨域資源共享突破以往Web應用無法跨域名訪問其他Web應用的限制，增強了Web應用服務之間的交互能力。

通過專利研究發(fā)現(xiàn)，在各項技術(shù)中，多線程并發(fā)技術(shù)研究最早，離線存儲和基于網(wǎng)頁套接字通信技術(shù)專利輸出最多，跨域資源共享研究漸被關(guān)注。國內(nèi)涉及瀏覽器應用功能增強的相關(guān)專利從2009年開始呈直線上升（見圖5），近年來年平均增長率超過73%。對比各項技術(shù)專利出現(xiàn)時間及申請情況發(fā)現(xiàn)，多線程并發(fā)技術(shù)相對于其他分支研究起步較早，在2006年才出現(xiàn)了相關(guān)專利；離線存儲和網(wǎng)頁套接字通信是專利輸出量最多的兩個分支，其中離線存儲技術(shù)從2010年專利申請量開始迅速增長，目前仍處于活躍狀態(tài)，網(wǎng)頁套接字相關(guān)專利從2009年開始出現(xiàn)，近年來成為研究的熱點；跨域請求與資源共享技術(shù)在2013年開始有增長的趨勢，反映出Web技術(shù)在跨域資源共享與調(diào)度方面被國內(nèi)企業(yè)重視并探索用于開發(fā)Web應用。

圖5　功能增強各分支相關(guān)技術(shù)年度申請概況

在該領(lǐng)域?qū)＠饕暾埲酥?，互?lián)網(wǎng)公司過半數(shù)，大部分公司具有自己的瀏覽器產(chǎn)品。如騰訊、奇虎和百度分別具有QQ、360和百度瀏覽器；微軟和谷歌分別具有IE和Chrome瀏覽器?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)在專利布局上各有側(cè)重，如騰訊和百度公司主要側(cè)重基于離線存儲技術(shù)的瀏覽器應用方案布局，而奇虎公司專利集中在基于網(wǎng)頁套接字技術(shù)實現(xiàn)瀏覽器數(shù)據(jù)同步。國外互聯(lián)網(wǎng)公司在華布局則較為全面，涵蓋了增強瀏覽器功能的幾個相關(guān)技術(shù)的方案。

3.2豐富的應用程序接口為移動Web應用提供技術(shù)支撐

HTML5納入一系列Device API接口提升了Web應用對終端設(shè)備的訪問和調(diào)用能力，包括文件、終端系統(tǒng)信息、日歷、通信錄、觸摸、通訊、多媒體捕捉等API。其中，文件API改善了基于瀏覽器的Web應用程序處理文件上傳的方式，使文件直接拖放上傳和顯示上傳進度并允許瀏覽器訪問和管理本地文件系統(tǒng)，借助文件API接口可以實現(xiàn)以前無法實現(xiàn)的本地圖片預覽功能；終端系統(tǒng)信息API管理設(shè)備信息，可以獲取手機設(shè)備、系統(tǒng)、網(wǎng)絡等信息；多媒體捕捉API管理設(shè)備的麥克風操作，用于音頻的錄制、播放和管理設(shè)備的攝像頭，在網(wǎng)頁上進行拍照、攝像操作。W3C組織還制定了Geolocation API標準，使基于位置的Web應用能夠訪問移動設(shè)備的地理位置信息。

專利文獻中涉及文件系統(tǒng)管理和系統(tǒng)信息獲取技術(shù)等支撐類系統(tǒng)調(diào)用方案最多，基于多媒體捕捉和位置API的Web應用開發(fā)是近年的熱點。開放的應用程序接口（API）為瀏覽器調(diào)用文件信息、終端信息、多媒體數(shù)據(jù)、通信錄等移動設(shè)備擴展資源提供了技術(shù)上的支撐。目前，涉及文件信息調(diào)用專利的數(shù)量最多，占該分支相關(guān)專利的20%（見圖6）。該部分專利涉及網(wǎng)頁內(nèi)多元素拖動、跨域拖動、本地圖片傳輸、拖拽操作、跨頁面調(diào)整對象位置和通過瀏覽器上傳附件等多項方案，全面提升了瀏覽器文件處理的可視性和互動性體驗；終端系統(tǒng)信息調(diào)用專利方案（占16%）通過API實時捕獲操作系統(tǒng)的關(guān)鍵行為、獲取網(wǎng)頁地址時間參數(shù)信息、獲取CPU硬件資源進行網(wǎng)頁數(shù)據(jù)解析和畫面的渲染等；近年來，基于設(shè)備API接口捕獲多媒體信息和調(diào)用終端定位信息在瀏覽器中顯示多媒體音視頻和位置服務的應用成為熱點，相關(guān)專利占比較高。

圖6　系統(tǒng)能力調(diào)用API相關(guān)專利分布占比

3.3國內(nèi)企業(yè)在瀏覽器內(nèi)核技術(shù)上取得進展

瀏覽器內(nèi)核是Web運行環(huán)境的核心，包括了渲染引擎和Java Script引擎兩部分，渲染引擎負責獲取網(wǎng)頁的內(nèi)容、整理訊息并負責網(wǎng)頁顯示；Java Script引擎實現(xiàn)Java Script腳本的邏輯執(zhí)行。近年瀏覽器內(nèi)核相關(guān)技術(shù)受到國內(nèi)企業(yè)的廣泛關(guān)注，專利輸出顯著上升（見圖7、8）。國內(nèi)瀏覽器內(nèi)核相關(guān)專利主要集中在頁面渲染相關(guān)方案，其專利量占總體瀏覽器內(nèi)核相關(guān)專利總量的73%，多核瀏覽器技術(shù)占比約為8%，Widget引擎相關(guān)專利約占7%，內(nèi)核加載控制、內(nèi)核安全相關(guān)專利亦有一定的輸出，分別占2%和1%。

圖7　國內(nèi)瀏覽器內(nèi)核相關(guān)專利年度申請趨勢

國內(nèi)企業(yè)積極開展研究，在瀏覽器內(nèi)核技術(shù)上取得進展。專利數(shù)據(jù)顯示，81%的國內(nèi)瀏覽器內(nèi)核相關(guān)專利主要來源于國內(nèi)企業(yè)，奇虎/奇智、騰訊、百度和金山/貝殼網(wǎng)際等公司在瀏覽器內(nèi)核技術(shù)上積極開展研究，在頁面渲染、加載控制、多核瀏覽器、內(nèi)核安全和內(nèi)核監(jiān)控等技術(shù)上取得了較多的研究成果，如騰訊和奇虎等公司2015年在多核瀏覽器技術(shù)上申請了多項專利，表1列出了部分國內(nèi)多核瀏覽器相關(guān)專利。

圖8　國內(nèi)瀏覽器內(nèi)核相關(guān)專利技術(shù)分類

表1　國內(nèi)部分多核瀏覽器專利

4　互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)注重基礎(chǔ)技術(shù)布局，終端企業(yè)側(cè)重與產(chǎn)品結(jié)合

以HTML5為代表的新一代Web技術(shù)是移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要方向，當前全球科技巨頭都積極布局HTML5技術(shù)。下面以谷歌和三星公司為例，簡要闡述互聯(lián)網(wǎng)和智能終端公司在HTML5技術(shù)領(lǐng)域的專利布局策略。

4.1互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)注重基礎(chǔ)性技術(shù)布局

谷歌公司開發(fā)了Chrome瀏覽器，對HTML5標準新特性支持度較好，該瀏覽器基于開放源代碼軟件撰寫，采用多進程架構(gòu)并在封閉的環(huán)境中運行，系統(tǒng)安全性高；同時，Chrome的GPU硬件加速使網(wǎng)頁渲染速度更快。2013年4月，Google宣布自主開發(fā)瀏覽器引擎Blink，用于Chrome新版本中。

由圖9、10可見，谷歌公司2009年前在該領(lǐng)域?qū)＠暾埩枯^低，自2011年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。從其專利總體分布來看，谷歌在瀏覽器內(nèi)核及HTML5新特性各分支全面部署，瀏覽器內(nèi)核、富媒體支持、設(shè)備與應用API和離線存儲為其重點方向，其中瀏覽器內(nèi)核相關(guān)的專利最多，占該領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康?0%，其次是富媒體支持（音視頻標簽和畫布）占18%，設(shè)備與應用API和離線存儲均占12%，此外，在語義化標簽、通信、跨域起源資源共享和并行多線程分支均有一定的部署，占比為3%～6%?？梢钥闯觯雀韫镜膶＠季忠詾g覽器內(nèi)核占比最高外，其他各分支專利相對均衡，且其專利方案基礎(chǔ)性較強。

圖9　谷歌HTML5技術(shù)相關(guān)專利年度申請量

4.2終端企業(yè)布局側(cè)重移動應用與終端技術(shù)結(jié)合

三星作為移動智能終端產(chǎn)業(yè)的國際巨頭企業(yè)，十分注重下一代Web應用與終端設(shè)備的結(jié)合。三星有關(guān)HTML5和瀏覽器內(nèi)核相關(guān)的專利近年呈迅速增長的態(tài)勢，反映出三星從終端廠商角度，開始關(guān)注和拓展基于HTML5技術(shù)的終端Web應用。

圖10　谷歌HTML5各分支技術(shù)專利占比

專利布局地域差異明顯，與其終端銷售策略相關(guān)。三星有關(guān)HTML5和瀏覽器相關(guān)專利布局與其智能終端產(chǎn)品的目標銷售國關(guān)聯(lián)。從三星專利申請地域分布圖看出，美國和中國是除其本土韓國以外的兩個主要專利布局區(qū)域，其在歐洲和日本的專利布局較弱（見圖11）。

從布局策略上看，三星HTML5研究側(cè)重于移動互聯(lián)網(wǎng)應用與智能終端技術(shù)結(jié)合的創(chuàng)新，瀏覽器內(nèi)核、多媒體標簽與顯示和設(shè)備能力調(diào)用是其關(guān)注的3大主要技術(shù)方向，這幾類技術(shù)與終端結(jié)合是智能終端實現(xiàn)下一代Web應用和增強用戶體驗的關(guān)鍵技術(shù)。

圖11　三星HTML5相關(guān)專利地域分布

5　結(jié)束語

隨著下一代Web技術(shù)的發(fā)展，HTML5已成為今后實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)應用的主要發(fā)展方向，國內(nèi)企業(yè)對以HTML5為代表的新一代移動Web技術(shù)積極跟進，移動瀏覽器市場熱度空前。本文對HTML5關(guān)鍵技術(shù)國內(nèi)外專利申請概況進行了研究，并對該標準下部分重點技術(shù)分支進行了較為深入的分析，從互聯(lián)網(wǎng)、終端企業(yè)專利布局的角度進行了初探，希望能對國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化中提供有益的參考。

參考文獻

1工業(yè)和信息化部電信研究院.新一代移動Web技術(shù)白皮書

2工業(yè)和信息化部電信研究院.新一代移動Web技術(shù)發(fā)展報告

Research on the Patent Situation of HTML5 Key Technology

AbstractAs the representative of the new generation of Web technology，HTML5 is an important direction of the development of mobile Internet，and the current global technology giants are actively researching HTML5 technology. Based on the general situation of HTML5 key technologies，this paper makes a detailed study on the patent distribution and patent scheme of HTML5 new features. In particular，Google Corporation and Samsung Corp as examples of Internet companies and telecommunications companies，are researched on HTML5 technology.Through the description of this paper，it provides a reference for domestic enterprises in the development of the next generation of web applications and the core technology layout.

Key wordsHTML5，patent analysis，browser kernel，application oriented feature enhancement，API call

收稿日期：（2015-12-20）