MP3技术与AAC技术之间的继承与超越

2017-05-19
董广福

MP3技术与AAC技术之间的继承与超越的玩家永远是那些真正掌握行业基础专利的大牛。对于行业后发竞争者来说,新旧专利秩序的迭代也可能是最佳机会,基于到期专利技术留下的遗产,创造性地继承和开发,也许会柳暗花明又一村。


日前,ENGADGET中国版上一篇“MP3 格式专利即将到期,创造者希望你转向 AAC”引起众多网友热议。关于这篇文章中两个关键词“MP3”和“AAC”,以及由这两个关键词引出的话题,其实牵扯着许多人对国外技术巨头吃完碗里的,还占着锅里的那种无奈。


MP3专利即将到期,预示着以前被收取专利许可费的专利技术可以无限制扩散和使用。以此为始点,围绕这些免费实施的技术,新的技术应用创新和产品创新会变得十分廉价,这势必会适应于某些市场应用场景并引发一连串改进型创新,形成一定程度上的专利保护,因而原有的市场竞争格局可能会被打破。因此,对于音频核心技术的创造者来说,需要在MP3专利期限结束之前找到AAC这种升级技术以引导市场需求取向。

    

我们所熟知的MP3是一种音频压缩技术,其全称是动态影像专家压缩标准音频层面3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III),简称为MP3。它最初于1991年由位于德国埃尔朗根的研究组织(FRAUNHOFER GES FORSCHUNG)的一组工程师发明和标准化,用来大幅度地降低音频数据量。利用MP3技术可以将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率压缩成容量较小的文件。AAC翻译成中文为高级音频编码(英语:Advanced Audio Coding,AAC),出现于1997年,是基于MPEG-2的音频编码技术。由Fraunhofer IIS、杜比实验室、AT&T、Sony等公司共同开发,目的是取代MP3格式。2000年,MPEG-4标准出现后,AAC重新集成了其特性,加入了SBR技术和参数立体声技术,为了区别于传统的MPEG-2 AAC,其又称为MPEG-4 AAC。


MP3和AAC技术都是MPEG标准体系下的音频编码技术。MPEG(Moving Picture Experts Group,动态图像专家组)是ISO(International Standardization Organization,国际标准化组织)与IEC(International Electrotechnical Commission,国际电工委员会)于1988年成立的专门针对运动图像和语音压缩制定国际标准的组织。该专家组专门负责为CD建立视频和音频标准,而成员都是视频、音频及系统领域的技术专家。基于数码音频和视频标准化的需要,该专家组建立了ISO/IEC11172压缩编码标准,并制定出MPEG-格式,令视听传播全面进入了数码时代。MPEG标准体系下有MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21五大标准。其中,MP3属于MPEG-1标准的第三层,而AAC源于MPEG-2音频编码技术,并一直发展到MPEG-4。


MPEG-1,MPEG-2到MPEG-4基于共同的技术基础,包括:DCT、zigzag scan、可变长编码技术、动态补偿技术等。而MPEG-1的代表技术是双向预测技术;MPEG-2的代表技术是隔行扫描技术;而MPEG-4的代表技术是对象扫描技术。从技术细节上看,MPEG-2与MPEG-1的区别在于扫描顺序的可变性。从标准化的时间看,MPEG-1是1992年11月,MPEG-2是1994年11月,MPEG-4是1999年12月。从应用领域看,MPEG-1主要应用于视频CD光盘、MP3播放设备等;MPEG-2主要应用于DVD和数字电视和广播;MPEG-4主要应用于移动终端和互联网。(参见表1)


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可见,从MP3到AAC实际分为两个阶段:一个阶段是从MPEG-1到MPEG-2,另一个阶段是MPEG-4标准出现以后,AAC加入了SBR技术和参数立体声技术。


在第一个阶段,MPEG-2 AAC与MP3技术性能的差别在于:AAC支持5.1声道和7.1声道的环绕立体声。因而在继承共同基础技术以外,其超越MP3的技术突破主要集中于多声道和多音轨技术。笔者分别以申请人为“杜比实验室特许公司”或“FRAUNHOFER GES FORSCHUN”( 佛劳恩霍夫尔公司),摘要包括“声道”或“音轨”词条的检索条件进行检索,发现上述相关专利最早从2005年和2006年由两家公司与相关公司在全球布局。


在第二个阶段,MPEG-2 AAC加入SBR技术和参数立体声技术,AAC技术进行了改良和扩充,形成MPEG-4AAC。笔者以申请人为“杜比实验室特许公司”,摘要包括“参数立体声”词条的检索条件进行检索,发现有66%以上专利申请日集中于2010年至2012年这个时间范围内;以摘要包括“SBR(谱带复制)”词条的检索条件进行检索,发现有83%以上专利申请日集中于2009年至2016年这个时间范围内。

     

可见,AAC在技术超越MP3的同时,非常合理地填补了MP3专利权到期留下的专利保护空档期。而且形成了较为合理的两个层次,MPEG-2 AAC大致能延续的保护期限为10年左右;MPEG-4 AAC大致能延续的保护期限为10年至15年左右,延伸至20年。

     

另外,从MPEG-2和MPEG-4框架下的AAC应用角度看,MPEG-2 AAC主要应用于数字电视和广播,MPEG-4 AAC则主要应用于数据移动终端和互联网。从数字音频技术应用场景看,以手机为代表的移动通信终端设备与个人便携娱乐设备紧密结合,产品的差异化更关注于消费者的个性体验,加之多种试听技术、虚拟现实技术等对音频技术环境融入度和逼真度要求的提升,会带动技术水平水涨船高。MP3专利保护到期所抛弃的应用场景处于消费者边际需求倾向的零点附近最佳,这样累计的专利保护的产出达到最理想化的收益值;而随着市场需求结构的变化,替换后的专利保护及时跟进,能最大化吸收市场潜力,使专利许可收益最大化。因此,对于不得不实施授权专利的实施厂家来说,新一轮的专利盘剥即将开始。总之,MP3技术与AAC技术之间的继承与超越的玩家永远是那些真正掌握行业基础专利的大牛。对于行业后发竞争者来说,新旧专利秩序的迭代也可能是最佳机会,基于到期专利技术留下的遗产,创造性地继承和开发,也许会柳暗花明又一村。


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