视频监控IPC SoC芯片 头豹词条报告系列

视频监控IPCSoC芯片行业分类[2] 视频监控主要包括前端摄像机设备及后端录像机设备。前端设备主要为模拟摄像机和网络摄像机，核心部件 分别为一颗ISP芯片和IPCSoC芯片，IPCSoC负责接收从图像传感器捕捉的图像和视频流，并通过内部的ISP模 块处理。后端设备主要为NVR/DVR，分别内置一颗NVRSoC芯片和DVRSoC芯片。NVR/DVR用于接收、录 制、存储和管理摄像机的视频信号。NVR主要用于网络摄像机，是IPC的配套产品；DVR主要用于模拟摄像机， 是ISP的配套产品。 视频监控芯片 ISP芯片是视频监控摄像机的重要组成部件。ISP芯片 芯片 线或者无线链路传输到后端NVR，NVR对视音频数据 视频监控 进行接收处理并存储，后期需要回溯时可调出存储的视音频数据进行检索回放 IPC SoC芯 片分类 DVRSoC编解码芯片是嵌入式视频监控DVR设备的主 数字硬盘录像 芯片。经过前端摄像机采集的视音频数据通过线缆传输到DVR，DVR首先将视音频信号数字化，然后将数字 机(DVR) SoC编解码芯 视频信号输入DVRSoC芯片，DVRSoC芯片对视音频 数据进行压缩处理并存储于硬盘等设备中，在后期需要回溯时，可调出存储的视音频数据进行检素回放。 片 NVRSoC为后端视频监控设备的核心芯片。NVRSoC用于接收来自IPC的数字码流、进行录像、存储及转 NVRSoC芯 发，显示至屏幕，后期回满时可通过人脸、颜色、车牌、细节特征等检索出相关视频后进行回放。 [2]1：星度科技股份有限公司.. 视频监控IPCSoC芯片行业特征[3 视频监控芯片作为城乡安防的主要产品，将在公安、交通、金融、政府领域发挥重要作用。视频监控芯片行 业的主要特征包括：（1）基本功能和技术持续更新选代：高清晰度和图像处理能力、低功耗技术不断提高： （2）智能化趋势：视频监控芯片进入到智能化阶段，传统芯片与AI的有机结合成为未来趋势；（3）发展前景广 阔：“平安城市”、“智慧城市”和“平安乡村”等政策直接促进了视频监控芯片产业的爆发。 1基本功能技术持续更新选代 高清晰度和图像处理能力、低功耗技术不断提高 视频监控芯片需要具备高度的系统复杂性和专业性，涉及的核心技术包括ISP技术、AI处理器技术、多模视 频编码技术、高速高精度模拟电路技术、先进制程SoC设计技术等。随着视频监控系统对图像质量和细节的需求增加，视频监控芯片厂商致力于提供高清晰度和先进的图像处理能力，以确保更清晰、更准确的监 控数据。此外，视频监控系统通常需要长时间运行，因此心片设计需要考虑功耗和热量的控制，以确保设 备的稳定性和持久性。 2智能化趋势 视频监控芯片进入到智能化阶段，传统芯片与AI的有机结合成为未来趋势 随着人工智能和深度学习技术的发展，视频监控芯片更多地集成了这些先进的算法，以实现更智能的监控 功能，如人脸识别、行为分析等。人工智能技术升级可以极大程度上拓展视频监控芯片的功能范围、应用领域和场景，以及提升视频处理效果等，是未来发展的主要方向与趋势。例如，北京君正公司已有面向安 防监控市场的T系列芯片，并在2022年完成了新产品T41芯片的研发与投片，T41采用了12nm工艺，主要 面向AIIPC市场，该芯片在AI算力、图像处理和编解码等方面有了进一步提升，可满足普惠性AIIPC的需 求。 3发展前景广阔 “平安城市”、“智慧城市”和“平安乡村”等政策直接促进了视频监控芯片产业的爆发 随着政策的实施，从区域分布上来看，未来发达地区智能安防产品迭代更新将成为行业主要增长点，同时，二三线城市及城乡村镇安防视频监控设备渗透率将大幅提升：从应用领域上来着，在新一轮智能化开 级中，IPCSoC与AI模块相辅相成，交通、楼宇、社区、园区的智能摄像头、智能门禁、考勤系统等，以及 商业零售扫码设备、智能家居家电、智能视觉机器人产品层出不究，各类多元化、碎片化的应用市场将具 有潜在契机 视频监控IPCSoC芯片行业发展历程[4] 视频监控经历了萌芽期、启动期和高速发展期三个阶段，目前正处在高速发展期阶段。在萌芽期阶段，传输 信号为模拟信号，因此称为模拟化阶段，视频监控只能实现小规模联网管理；在启动期阶段，视频监控进入网络 化阶段，开始使用数字视频录像机（DVR）等数字设备，前后端实现全数字化，可实现远程控制，图像更加清 断：在高速发展期，视频监控进入智能化，视频监控与A技术结合，人脸识别、运动检测等功能得以实现。 萌芽期·1979~1997 1.1979年公安部在第一次全国刑事侦查技术预防工作会议上首次提出了技术防范的概念，会议结束后随即下发了77号文件，要求在全国各省市公安系统若力实施技术防范工作，这是中国安防行业开端的 标志性事件之一。 2.20世纪80年代，视频监控采用视频同轴电缆将视频图像由前端监控点导入监控中心，再在显示设备 上播放。当监控点数增加时，视频显示设备及录像设备相应增加，大幅增加了建设成本及管理难度。 3.引入视频矩阵技术，使大量视频图像可切换显示，分配共享，传输信号为模拟信号。但该技术只适 用于近距离传输，无法实现远距离大容量视频传输，且不能做到多中心多级联网，限制了其应用范 围。 4.20世纪90年代，光端机的出现让视频图像远距离传输问题得到了解决。借助数字光端机，并通过复 用技术进行传输，不但提升了视频传输质量、容量，同时让传输业务类型得到了丰富。 5.在光刻机的基础上，引入RS232/422接口，使联网视频监控成为可能。但由于RS232/422数据传输 速率较低，且节点无法任意编号，无法进行远程管理，让联网视频监控规模受到了一定制约。 处于模拟化阶段，在对视频监控领域的初步探索中实现了视频的远距离传输和小规模联网，不过依日 存在无法大规模联网、远程管理和画面不够高清的问题， 启动期·1997~2015 1.20世纪末，采用PC电脑加视频采集压缩卡的模式，把模拟视频图像转换成数据并压缩保存在电脑 硬盘中，同时可以通过计算机网络远程传输。当时的头部企业为德加拉（成都）数码科技发展有限公 司、杭州康银公司（海康威视的前身）、武汉恒亿电子科技发展有限公司和广州金鹏集团有限公司。 此时的视频采集压缩卡采用视频AD芯片加ASIC芯片的方案，因价格昂贵，以行业用户为主。 2.继硬压缩卡后，软压卡出现，视频监控真正实现民用化和消费化。由于软压卡只包含AD芯片，因 此价格亲民，受到消费者青膝，当时的头部企业有深圳波粒科技股份有限公司、山东中维世纪科份有限公司和广州市宏视电子技术有限公司 3.引入数字技术，开始使用数字视频录像机（DVR），对模拟视频进行数字化编码，此时不再需要对 视频进行压缩。经过数字化处理的视频信号可通过光纤网络进行传输，即可实现前端一体化、传输网 络化、处理数字化、系统集成化。 4.引入网络虚拟矩阵技术，该技术以IP网络作为媒介，通过TCP/IP协议，借助网络视频编解码器、网 络交换机、路由器、网络视频存储设备、网络视频管理平台所构建的网络监控平台，可实现全网视频 统一管理，并可进行灵活的后台操作。 5.摄像机前端开始采用先进感光器件的高清化摄像头，网络视频录像机（NVR）开始广泛应用，图像清断度和质量史高、场量覆盖范围史厂。 处于网络化阶段，在模拟摄像机的基础上集成了视频压缩和网络传输处理模块，数字视频录像机 (DVR）、网络视频录像机（NVR）开始广泛应用，与模拟摄像机相比具备更高的清晰度，并且监 控视频可实现全网统一管理。 高速发展期·2015~2023 1.随若暂能手机的普及和无线宽带的发展，以手机监若，WIF连接和小型化为特征的无线化、消费化 格亲民的同时性能大隔提高，图像清晰度和质量更高 2.引入人工智能和深度学习技术，以及在“互联网+“的发展趋势下，视频监控设备厂商基于互联网信 息技术的物联网、云计算以及大数据技术作为基础支撑，将视频监控与A技术结合，人脸识别、运动 检测等功能得以实现。 处于智能化阶段，视频监控与A技术结合，使得摄像机可对视频数据进行结构化处理、智能计算分析、图像识别、海量视频数据处理。 [4]1：星震科技股份有限公司] 视频监控IPCSoC芯片行业产业链分析[5] 视频监控芯片产业链上游为品圆制造厂商，负责将Fabless公司的研发成果即集成电路产品设计版图进行生 产制造。中游为IPCSOC芯片研发设计企业，根据客户要求进行设计研发芯片，这个环节需要高度的技术积累和 IPCSoC芯片产业链有如下三个观点： 1.上游品圆供给较为稳定。2021-2022全球出货量稳定增长，2023年尽管由于需求疲软出货量路有 但汽车和工业领域依日坚挺，2.中游IPCSoC芯片超高清化、智能化成为必然趋势。相关企业的设计研发.- 上产业链上游 生产制造端 品园制造厂商 上游厂商 中芯国际集成电路制造（上海）有限公司> 台积电（中国）有限公司》 杭州中芯微电子有限公司》 产业链上游说明 品圆制造广商负责将芯片设计企业的设计结果进行生产制造，再交付封装厂、测试厂进行封装测试 1.2021-2022年晶圆全球出货量稳定上升，2023年由于需求疲软出货量略有下降。2022年晶圆全球 总出货量为147.13亿平方英寸，2021年的出货量为141.65亿平方英寸，同比增长3.9%，晶圆收入增 长9.5%，达到138亿美元，再创历史新高。8英寸和12英寸品圆的出货量均有所增加，部分原因是汽 车、工业和物联网领域以及5G建设的推动。2023年第三季度全球品圆出货量为30.10亿平方英寸，环 比下降9.6%，与去年同期的37.41亿平方英寸同比下降了19.5%，原因为市场需求疲软和持续的经济 不确定性，其中计算、通信、消费和内存市场的晶圆出货量下降最为明显，而汽车和工业领域在此期 间依旧表现坚挺。 2.2022年中国台湾、中国大陆和韩国分别位居全球半导体原材料生产地前三名。凭借其代工能力和 先进的封装基础，2022年中国台湾以201亿美元连续13年成为全球最大的半导体材料生产地，中国大 陆继续保持强劲的同比增长势头，以130亿位居第二，韩国以129亿成为第三大半导体原材料生产 地。 中产业链中游 品牌端 IPCSoC芯片研发设计企业 中游厂商 湖南国科微电子股份有限公司》 上海富瀚微电子股份有限公司》 瑞芯微电子股份有限公司》 查看全部 产业链中游说明 1.IPC的超高清化趋势仍在持续，叠加多摄等新趋势，驱动IPCSoC技术进一步向前发展。超高清化 对编解码模块和内存提出了更高的要求，将分率从1080P提升垒4K/8K后，IPC单位时间产生的视 频数据大小将提升4~6倍，对编解码效率提出更高要求。厂商采用的编解码算法由H.264向H.265升 级，压缩效率提升近40% 2.智能化在安防领域的主流趋势是通过ASIC方案实现，具有高性价比且已基本成熟热，推动IPC设备的 智能化发展。三种IPC智能化升级方案分别包括：①在IPC中加入通用AI芯片作为协处理器，适用于高 端市场但成本高，由于英伟达GPU零告价超100美金；②将AI算法固化为IP集成到IPCSoC中，尽管 智能算法实现轻量级AI功能，适用于对AI功能要求较低的场最。其中，方案二被认为性价比最高，海 恩等厂商的最新AI芯片有望降低成本，推动AI技术在前端摄像机领域的广泛应用，典型产品包括海思 Hi3559芯片、地平线旭日系列等。 下产业链下游 渠道端及终端客户 视频监控设备制造厂商 渠道端 杭州海康威视数字技术股份有限公司> 索尼（中国）有限公司》 查看全部 博世（上海）安保系统有限公司》 产业链下游说明 1.视频监控市场前景广阔。据中安网数据统计，2022年中国消费级监控摄像头销量达到4,820万台