由于中美貿易摩擦的影響,國內安防監(jiān)控廠商也在加速國產化,安防視頻監(jiān)控芯片廠商迎來向中高級行業(yè)級應用突圍的機遇。
IPC SoC 芯片帶來最強音浪
過去十年,我國安防行業(yè)年均增長 17%,預計 2020 年底可達 4.5 億臺。
在安防產品中,基于網絡攝像機的大范圍普及,IPC SoC 芯片的市場增長潛力最大,且正處在高速發(fā)展期,整體規(guī)模預計在 30 億人民幣以上,增速超過 30%。
當前除華為海思、安霸等廠商提供的支持 H.265 標準的 IPC SoC 芯片外,國內安防監(jiān)控芯片廠商如富瀚微、國科微、北京君正等也不斷有新產品落地,且有新玩家還在持續(xù)入局。
當前,安防監(jiān)控產業(yè)從上游芯片設計、鏡頭模組,到下游的整機生產、平臺軟件、解決方案、系統(tǒng)集成,國內廠商都占據了一定的位置,且拿下了全球最大的安防監(jiān)控芯片市場份額。
在安霸、TI 等國外廠商或將斷供海康威視、大華等國內安防監(jiān)控廠商時,海思將直接受益,而富瀚微、國科微、北京君正等其他國內 IPC 芯片廠商也迎來了自身的機會,向中高端的行業(yè)級應用突圍。
同時在此背景下,不論是 AI 芯片或算法廠商,還是物聯(lián)網芯片廠商,力圖進軍此領域分一杯羹。
智能化階段的 ISP 芯片
安防行業(yè)經歷三個發(fā)展階段:數字化、高清化、智能化,從原本的本地模擬視頻監(jiān)控架構,到目前的高清數字視頻解決方案,前端從模擬攝像頭到 IPC+DVS,后端由 DVR+監(jiān)控終端到 NVR+視頻綜合平臺。
模擬攝像機前端芯片為 ISP 芯片,主要對圖像傳感器的輸出信號進行處理。隨著前端 IPC 逐漸替代模擬攝像機,IPC 由于從視頻采集到編碼壓縮實現全數字化,此時數字視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構精簡為 IPC+NVR。
對于前端的芯片,模擬攝像機一般為 ISP,網絡攝像機則是集成了包括 ISP、CPU、編碼模塊及其他功能模塊的 IPC SoC。一般而言,前端智能化的實現即通過在 IPC SoC 中集成視頻智能處理模塊。
在前端 IPC SoC 芯片領域,通常集成了嵌入式處理器(CPU)、圖像信號處理(ISP)模塊、視音頻編碼模塊、網絡接口模塊、安全加密模塊和內存子系統(tǒng),部分芯片還集成了視頻智能處理模塊。
AI 技術下 IPC 需要更聰明
IPC 芯片市場的未來競爭,更側重于應用端的競爭,對算力和場景應用落地需求的不同,也對高中低端芯片廠商提出了不同的要求。
我國每年生產的監(jiān)控攝像機超過一億臺,在全面向 AI 轉型的大背景下,芯片廠商擁有著巨大市場機會和空間。
在 ISP 芯片、DVR SoC 芯片、IPC SoC 芯片、NVR SoC 芯片這四類主要的安防監(jiān)控芯片中,IPC SoC 芯片受益于網絡攝像機的大范圍普及,將具備最大的成長空間,有望成為國內各大安防芯片廠商競爭的焦點。
隨著 AI 技術的發(fā)展,IPC 市場也對于 IPC 芯片的智能化提出了更高的要求。一顆合格的智能 IPC 不僅需要看得清、聽得見、穩(wěn)定可靠,還需要集成按照場景優(yōu)化的 NPU,并且還要能夠買得起。
但是,目前市場上能夠提供高質量圖像效果、算法兼容性好、功耗低、價格親民的智能 IPC 芯片非常少,這對推動安防的智能化普及至關重要。
華為海思:
海思系統(tǒng)級芯片組提供單核、雙核、四核處理器等共 16 款方案(注:另有接近 10 款系統(tǒng)芯片,可用于網絡視頻錄像機 NVR 與硬盤錄像機 DVR、IP 存儲等后端產品),可覆蓋低、中、高端 IPC 產品。
僅在 2018-2019 年,海思就在 IPC 領域推出了 20 多款極具競爭力的芯片,在 SoC 市場一度占到了全球 70%以上的市場份額;而安防監(jiān)控領域更是獨占鰲頭,其市占率或突破 90%以上,成為安防行業(yè)非常重要的芯片設計商和提供商。
現如今,海思在 IP 攝像機 SoC 的基礎之上,推出了多款新的視頻監(jiān)控智能芯片。此系列視頻監(jiān)控芯片在低端、中端、高端全面覆蓋,價格區(qū)間涵蓋幾美元到幾十美元,成像質量從 200 萬到 1600 萬像素,并且具備獨立的 AI 能力。
北京君正:
2018 年推出了支持 H.265 標準的 IPC SoC 芯片,同時在消費級應用,北京君正已經擁有 360、華來、紫米、喬安等客戶;2019 年 5 月,北京君正宣布擬收購半導體企業(yè)北京矽成 100%的股份。
北京君正擁有全球前沿的 32 位嵌入式 CPU 技術和低功耗技術,面向智能家居家電、二維碼、智能門鎖、智能穿戴、生物識別和智能視頻等領域推出多個系列的芯片產品。
作為北京君正最新一代智能視頻 SoC 芯片,T31 系列采用 22 納米工藝,擁有高達 1.8G 的主頻,最高支持 500 萬 25 幀,并有 BGA 和 QFN 兩種封裝方式。
在 T31 的系列芯片中,T31L 則主打性價比,可為消費者提供更多更好的選擇,更是極致性價比 H.265 的 IPC 方案不二之選。T31A 則是當下音視頻一體化芯片的最優(yōu)選擇。
同時,區(qū)別于一般的 SoC 芯片,T31 的最大特點在于其可在設備端集成北京君正的系列深度學習算法,包括深度學習的人形、人臉、車牌的檢測和識別。
國科微:
主要專注于智能機頂盒、智能監(jiān)控、存儲控制、物聯(lián)網四大領域的國科微,作為一家拿到國家集成電路大基金投資的深交所上市公司,每年將營業(yè)收入的 20%以上用于研發(fā),擁有自主開發(fā) ISP 圖像處理技術,已成為國內北斗導航定位芯片主流供應商之一。
在監(jiān)控芯片領域長達 6 年的國科微將 AI 與監(jiān)控深度融合,其智能監(jiān)控芯片已進入教育機器人、無人機、二維碼掃描器、智慧門鈴等市場,并成為細分市場的龍頭企業(yè)。
國科微自 2014 年起開始研發(fā)監(jiān)控芯片,目前已經形成了一條完整的產品線;2015 年發(fā)布了第一顆 H.264 IPC 專用芯片 GK7101,并很快推出 H.265 IPC 芯片。
通過長時間的積累,國科微已經掌握了功耗、圖像、編碼等關鍵技術,產品覆蓋 H.264、H.265、4K 各個領域,并具有成熟的 IPC 芯片架構開發(fā)平臺,以及快速的 SDK 包配套開發(fā)能力與 on-site 技術支持。
富瀚微:
富瀚微作為安防監(jiān)控芯片和解決方案供應商,產品廣泛應用于專業(yè)安防、消費類安防等領域,大客戶是全球安防巨頭海康威視,近兩年,旗下產品進入汽車電子、智能樓宇、智能消防等領域。
2017 年富瀚微在深交所掛牌上市后,不斷豐富、完善芯片產品線,其中,公司自主研發(fā)優(yōu)化的 IR-Cut Free 技術、超低光可視和寬動態(tài)技術等新技術、新產品以及完整解決方案等得到市場認可,共獲得各類知識產權 97 項。
2019 年富瀚微開拓新應用領域,基于 H.265 視頻編解碼的 IPC SoC 產品實現量產,汽車電子產品及方案市場推進順利,業(yè)績有所回升。
此外,公司本該于 2019 年 2 月結項的面向消費應用的云智能網絡攝像機 SoC 芯片項目以及基于 H.265/HEVC 視頻壓縮標準的超高清視頻編碼 SoC 芯片項目發(fā)布延期至 2020 年 12 月 31 日、2020 年 6 月 30 日。
結尾:
目前市場上能夠提供高質量圖像效果、算法兼容性好、功耗低、價格親民的智能 IPC 芯片非常少,但這對推動安防的智能化普及至關重要。