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崛起的國產安防芯片,四大類制霸三大領域

來源:     作者:32所站點管理員     發布時間:2021年09月15日     瀏覽次數:         

  近年來,安防行業持續增長,安防芯片市場需求穩步提升。在超高清化、智能化趨勢下,安防 SoC 價值量不斷提升。作為視頻監控的核心芯片,SoC 芯片肩負圖像信號數字化、壓縮、編解碼、儲存、分析等關鍵功能,是完成安防智能化、高清化轉型的關鍵環節。除模擬 ISP 芯片外,安防 SoC 芯片主要分為 IPC、DVR、NVR 三類,實現視頻監控前、后端的不同功能。根據 IHS 相關數據估算,2020 年安防 SoC 芯片市場規模約為 31 億元,2023 年有望達到 42 億元,年復合增速 13.4%。

  01.安放芯片四大類型,安防設備的核心

  1、四類安防芯片

  視頻監控系統主要包括前端、后端兩類設備,按監控系統分為兩類四種主要芯片。前端設備完成對視頻原始圖像信號的采集和處理,將圖像信號轉化為模擬/數字視頻信號,并傳輸到后端設備中。后端設備包括控制、顯示、儲存等。SoC 產品主要包括:前端ISP、前端 IPC SoC 芯片、后端 DVR SoC 芯片、后端 NVR SoC 芯片。

  (1)ISP:視頻監控攝像機成像質量的關鍵。

  ISP 芯片的主要作用是對視頻監控攝像機前端的圖像傳感器(CCD 或 CMOS)所采集的原始圖像信號進行處理,使圖像得以復原和增強,經 ISP 芯片處理后的輸出圖像可直接在顯示器顯示或通過數字硬盤錄像機(DVR)進行壓縮、存儲。ISP 芯片的性能好壞直接決定了視頻監控攝像機的成像質量。

  ISP 是 SoC 核心。一個 ISP 其實是一個 SoC 核心,內部包含 CPU、SUP IP、IF等單元,可以運行各種算法程序,實時處理圖像信號。ISP 的控制結構由 ISP 邏輯和運行在上面的 Firmware 兩個部分組成,邏輯單元除了完成一部分算法處理外,還可以統計出當前圖像的實時信息。Firmware 通過獲取 ISP 邏輯的圖像統計信息進行重新計算,反饋控制 Lens、Sensor 和 ISP 邏輯,以達到自動調節圖像質量的目的。

  (2)IPC SoC:安防芯片最重要標的。

  IPC SoC(IPCamera)芯片是視頻監控網絡攝像機的核心。IPC SoC 通常包含ISP 模塊和視頻編碼模塊,經過攝像機前端圖像傳感器采集的視頻原始數據經過ISP 模塊處理后,送到視頻編碼模塊進行壓縮,壓縮后的視音頻碼流傳輸到后端NVR,NVR 對視音頻數據進行接收處理并存儲。

  IPC SoC 的發展經歷了幾個階段,產品性能全方位提升。第一階段主要為圖像處理能力的提升,產品自動曝光控制能力、自動白平衡能力、色彩校正能力、校正能力、祛除壞點能力不斷提高。第二階段開始關注 IPC 編碼處理能力的提高,隨著帶寬、存儲空間消耗的降低,IPC 整體成本下降。隨著 AI 技術的發展,第三階段到來,智能化不斷推進,IPC 應用領域擴展。

  視頻解壓碼高壓縮比化,帶 VCA 芯片成為趨勢。監控攝像頭像素的提高給線路傳輸、后端存儲帶來了較大的壓力,因此對視頻編解碼技術的要求也不斷提高。H.265(HEVC)新標準將成為未來編解碼主流技術。面對數據傳輸、后端存儲的壓力,IPC SoC 廠商開始將部分分析功能劃分到前端芯片,具有 VCA(視頻內容分析功能)功能的 IPC SoC 成為趨勢。

  (3)DVR SoC:集編解碼、壓縮、儲存于一身。

  DVR(DigitalVideoRecorder),即數字視頻錄像機,成本低、網絡遠程監控受限。前端設備采用模擬攝像機,后端采用數字記錄技術,DVR 集合了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制等功能于一身,便于組成一個小型的監控系統。

  但由于技術架構的局限性,數字硬盤錄像機無法解決網絡遠程監控環境中的傳輸和多路同時監控、高集成度集中監控等問題,不適合準備升級的新建監控系統以及要求遠程視頻傳輸(超過 1~2 公里)的系統。DVR SoC 將模擬音視頻信號數字化、編碼壓縮與儲存。

  競爭激烈+產品替代,DVR 市場發展受限,但仍有發展空間。DVR 市場中廠家眾多,且各家產品之間同質化較為嚴重,這使得 DVR 市場內部競爭異常激烈。隨著高清網絡攝像機的發展和價格的降低,DVR 產品正面臨著來自 NVR 的挑戰。

  市場定位不同,DVR 產品仍有市場空間。小型監控場景中如果對視頻清晰度要求不是很高(不高于 1080P)而傳輸距離又不遠,很有可能會選用模擬方案,如一般的店鋪監控、小區監控。

  (4)NVR SoC:需求優勢隨網絡化進一步擴大。

  NVR(NetworkVideoRecorder),即網絡錄像機,核心特點是它的網絡功能。NVR最主要的功能是能通過網絡接收 IPC(網絡攝像機)傳輸的數字視頻碼流,并進行存儲、管理,從而實現網絡化帶來的分布式架構優勢,在圖像處理、圖像儲存、檢索、備份、以及網絡傳遞、遠程控制等方面優于模擬監控系統。

  簡單來說,通過 NVR,可以同時觀看、瀏覽、回放、管理、存儲多個網絡攝像機。NVR SoC接受網絡攝像機的 IP 碼流,進行編解碼、存儲。

  兼容性及成本較高制約 NVR 發展,但需求優勢仍在進一步擴大。當今網絡產品涉及的標準協議眾多,涉及的功能點也多,各 IPC SoC 廠家采用的協議不一致,直接導致系統接入困難或無法接入。NVR 系統與模擬攝像機、DVR 系統相比較而言,因研發成本與生產成本的關系,價格仍然顯得偏高。從市場層面來說,由于監控市場對于高清和網絡化的追求,因此 NVR 擁有比 DVR 更為廣闊的市場空間。

  2、 安防芯片量價齊升,市場規模穩步增長

  攝像頭在視頻監控支出中占比最高。根據 IDC 中國數據顯示,攝像頭是中國視頻監控市場最大的支出,2018 年占市場支出的 64.3%。

  ISP:根據富瀚微披露數據測算,ISP 均價約 5~6 元,價格較為穩定。傳統模擬安防攝像頭占比逐年下降,而車載市場成為未來重要增長點。根據 TSR 數據,2023 年全球車載攝像頭出貨量 2.04 億顆,有望成為 ISP 重要增長點。傳統安防ISP 近些年市場出貨量保持穩定,維持 7000-8000 萬顆每年。

  IPC SoC:根據立鼎產業研究網數據,IPC SoC 其中低端產品售價 1~2 美金(占比約 75%),中端售價 3~4 美金(占比約 20%),高端產品售價 10~20 美金(占比約 5%),因此測算整體 IPC 均價約 2.6 美金。隨著中高端產品占比上升,產品價值量有望提升。根據 IHS 測算,2023 年全球網絡攝像機出貨量有望達 2 億臺,對應 IPC 需求約 2 億顆。

  DVR/NVR SoC:根據富瀚微披露數據測算,DVR/NVR SoC 均價約 22 元人民幣。隨著 AI NVR SoC 芯片滲透率提升,價格有望上升。根據 IHS 預測,2023 年全球 Linux 系統錄像機(即 DVR/NVR)出貨量有望達 3955 萬臺。我們據此測算20~23 年 IPC SoC 市場規模約 23.9/41.8/55.5/67.1 億元;DVR/NVR 市場規模約7.3/8.6/9.8/11.1 億元。

  3、 安防芯片行業集中明顯

  安防 SoC 屬于芯片設計行業,上游為芯片代工廠,下游為安防電子設備廠,上下游較為集中。集成電路產業鏈包括設計、制造、封裝和測試等環節,各個環節目前已分別發展成為獨立、成熟的子行業。

  集成電路設計企業設計的產品方案,通過代工方式由晶圓代工廠商和封裝測試廠商完成芯片的制造和封裝測試,然后將芯片產成品作為元器件銷售給電子設備制造廠商。按照購銷關系,行業上游晶圓代工廠商、封裝和測試廠商集中度較高,下游安防電子設備制造廠商龍頭集中效應明顯。

  根據 IDC 測算,2018 年,海康大華市占率合計約 50%。2018 年海康威視市占率達 36.4%,為市場絕對龍頭,大華市占率占 15.5%,電子設備制造廠商龍頭集中,呈現雙寡頭態勢。

  與下游大的安防廠商的穩定合作,是安防芯片廠商的重要支撐,一方面大客戶的需求保障了芯片廠商的業績穩定,另一方面芯片廠商與安防終端大客戶的密切合作有助于不斷迭代自身產品,提升產品競爭力。

  02.高清化、智能化推動行業發展

  安防視頻監控市場的總趨勢是高清化、網絡化和智能化。安防視頻監控技術已經歷全模擬監控、數字監控、網絡監控三個發展階段,并正在快速向新一代智能高清監控的發展方向演進。隨著視頻監控技術的推陳出新,視頻監控多媒體處理芯片也在不斷更新換代。

  IPC SoC 出貨量不斷增加。隨著行業的不斷發展,對攝像頭清晰度要求不斷提高,主流產品清晰度從 200 萬像素、400 萬像素到 800 萬像素(4K 分辨率)不斷提高。隨著清晰度的提高,視頻監控的應用場景不斷擴展,全球網絡攝像機出貨量從 2017 年的 0.79 億臺增長到 2020 年的 1.43 億臺,年復合增長率 21.82%。據IHS 預測,2023 年網絡攝像頭出貨量將增長到 2.00 億臺。

  1、高清化

  4K/8K(超高清以上)帶來行業多領域升級,夜間監控、大視角監控、智能監控獲得發展。安防監控行業越來越重視夜間低照度或者零照度的監控效果,超高清技術的應用,可以讓 ED(低折射率高色散系數)玻璃較好地校正色差,提高日夜成像的共焦能力和像質。

  超高清解決公共場所大視角監控問題。對于機場、火車站等大面積、人員集中的公共場所來說,大視角技術的運用越來越得到重視。在這類場所中,由于需要監控的人員多、需要監控的角度大,目前大多采用球機或兩個半球機來達成無死角的監控。然而這樣監控受制于視場角問題,能大角度監控的分辨率就較低,分辨率較高的又無法完成全景監控。

  超高清是遠距離 AI 智能技術應用的基礎。智能技術的人臉識別、步態識別等生物識別技術受制于分辨率的限制。而超清技術的加盟可以大大縮小這一領域的缺陷,隨著 H.265、H.266 新一代編解碼標準的商用,4K 技術在傳輸、成像技術的突破,特別是對于傳感器性能的優化將很大程度上解決這一問題。

  政策支持超高清技術發展,IPC SoC 由高清走向 4K/8K。安防已經從模數時代滿足人眼態勢監看的“看得見”階段,演進到滿足分辨細節目標的“看得清”階段,清晰度的不斷提升,從高清進一步向 4K 和 8K 超高清。2018 年 5 月,東方明珠新媒體股份有限公司與中國電信、富士康等聯合發布“5G+8K”試驗網,這是中國首個基于 5G 測試網絡的 8K 視頻應用平臺。

  2019 年 3 月,中國工信部等三部委聯合印發《超高清視頻產業發展行動計劃(2019-2022 年)》,提出要按照“4K先行、兼顧 8K”的總體技術路線,大力推進超高清視頻產業發展和相關領域的應用,中國視頻業發展向超高清顯示演進。

  《行動計劃》提出,2022 年,我國超高清視頻產業總體規模超過 4 萬億元,4K 產業生態體系基本完善,8K 關鍵技術產品研發和產業化取得突破,形成一批具有國際競爭力的企業。

  終端大廠積極布局 4K 產品和方案。目前主流安防企業已經推出諸多 4K 產品和方案,如大華 4K 極光攝像機,海康威視 4K 視頻監控方案、華為 4K 智能球機、天地偉業 4K 全局球、江森自控樂思 4K 超高清攝像機等。

  4K/8K 帶動高端 IPC 市場快速放量。4K 技術可以與 5G、人工智能等技術深度融合,運用 5G、AI、視頻三種技術的融合,加速智慧安防的突破性革新。我們認為,未來安防 4K/8K 應用將快速滲透,4K/8K IPC 需求將快速增長,同時由于高端產品價格較高,有望帶動 IPC SoC 整體市場量價齊升。

  2、智能化

  AI 芯片提供算力保障。在前端,攝像機通過 AI 芯片具備足夠算力,為前端智能算法和應用提供了高效的運行環境。同時在邊緣和中心,AI 芯片也為海量視頻、圖片、數據的深度解析和大數據碰撞、檢索提供算力保障。從而形成端邊云全網智能化的算力基礎。

  AI+安防應用廣泛,消除了傳統上下游的界限。視頻監視是 AI 部署的熱門領域,AI 為安防添上了“智能”的翅膀,技術發生了翻天覆地的變化,落地應用萬千,物聯網、智能硬件、自動駕駛、ADAS 等領域均需求旺盛。AI+安防產業鏈與傳統安防的最大差異在于,上下游的關系并非涇渭分明,未來將形成 AI 公司、安防廠商、集成商、云服務商并立共存的格局。

  AI 助力傳統安防痛點解決。傳統安防面臨很多尚未解決的痛點。1)產生的大量非結構化數據,處理及利用困難。2)安防系統尚未形成統一整體,獨立性使信息利用困難。3)自動化程度低,人力成本較高。引入 AI 技術能夠較好的解決行業痛點,AI 技術的自動化、結構化、共享性、預測性等特點使 AI 技術能夠很好的服務于安防產業。

  政策支持、多傳感融合等是 AI 發展驅動力。政策對安防芯片提出新要求,AI+安防成為趨勢。工業和信息化部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺日前聯合印發的《超高清視頻產業發展行動計劃(2019-2022 年)》對安防監控領域提出新要求。

  要求加快推進超高清監控攝像機等的研發量產。推進安防監控系統的升級改造,支持發展基于超高清視頻的人臉識別、行為識別、目標分類等人工智能算法,提升監控范圍、識別效率及準確率,打造一批智能超高清安防監控應用試點。

  多種傳感融合進一步帶動 AI 芯片需求上升。智能化中技術架構可以分成感知層、決策層、執行層,感知層是 “眼睛”將率先受益。智能化帶動了傳感器的增多,以智能汽車為例,單車傳感器達到了 30 多個。為解決硬件配置的冗余性,將在傳感器搭載數量和性能升級的基礎上, 逐漸實現多傳感器融合。為解決多傳感器融合收集的數據,作出最佳決策,高性能 AI 芯片需求不斷上升。

  智能安防尚在初級階段,發展空間大。人工智能在安防領域應用前景廣闊。目前人工智能的布局還在設計階段,許多硬件及軟件設備布局尚未完成,智能安防剛進入初級階段。智能安防尚有很多問題亟待解決。

  1)“AI+安防”成本高昂,前期投入、儲存和視頻分析投入限制智能安防增長。

  2)硬件及軟件設備技術尚未發展成熟。人工智能要求視頻質量高,這對配套的硬件及軟件提出了更高的要求。

  3)行業整合困難。目前,人工智能和大數據分析需要形成統一的平臺,行業資源的分散使產業整合困難。

  4)數據保密不到位。通過各種途徑采集的多維數據經過人工智能技術的處理,產生了更多、更深層次的數據,但是缺乏明確的保密規則與措施,使侵權行為時有發生。

  智能化成為安防 SoC 新增長點。智能攝像頭以及相應的視頻分析應用為安防 SoC行業帶來新的動力。根據 IDC、艾瑞咨詢數據,我國 2019 年 AI 攝像頭出貨量為684 萬個,較 2018 年增長 147.80%,預計 2022 年其出貨量將達到 3,458 萬個,年均復合增長率 71.63%。

  滲透率快速提升、新領域不斷拓展,藍海市場未來將發展迅速。Omdia 估計中國市場 2019 年 AI 攝像頭(部署深度學習算法)的出貨量將占網絡攝像頭出貨量的10%,預測 2024 年將達到 63%。而在海外市場,2019 年 AI 攝像頭的滲透率不到 2%。

  盡管目前 AI 攝像頭的滲透率較低,但年復合增長率高于攝像頭市場平均增速。AI 拓寬了安防市場,視頻分析帶來市場增量。AI 技術在算法、芯片等方面的技術創新賦予了視頻新的價值。用戶能夠利用 AI 功能進行視頻的分析和處理,從視頻中獲取更多的信息,這拓寬了安防市場的范圍,帶來了新的市場增量,藍海市場未來將快速發展。

  完整解決方案成為未來核心競爭力之一。安防視頻監控市場競爭日趨激烈,在安防視頻監控多媒體處理芯片的選擇方面,安防視頻監控設備廠商在關注芯片的功能、性能和功耗等指標的基礎上,會選擇能提供成熟的參考解決方案和清晰的產品線規劃的芯片供應商進行合作,從而能夠盡快完成產品開發并推向市場,實現產品的延續性。

  現階段,主流視頻監控 SoC 廠家均開始推出完整解決方案產品,完成產品線的延伸和擴展,進一步優化上市公司業務體系、完善產業布局,實現垂直整合、構建業務鏈整體競爭優勢。

  技術快速發展,泛安防時代到來。隨著 5G、人工智能、云計算等新一代信息技術的快速發展,人臉識別、視頻結構化和大數據分析等技術不斷完善,原本用途單一的安防產品功能逐步走向多元化,并開始與電信、交通、建筑、物業等多領域進行融合。

  眼下,安防產業已經進入一個全新的時代——泛安防時代。泛安防指安防產業與人工智能等新興技術結合,在提升用戶體驗度和使用效率的同時使安防從傳統領域延伸至人們生產生活的方方面面,形成覆蓋范圍更廣泛、終端應用更多元的泛安防產業格局。

  03.集中性與碎片化共存需求量持續增長

  2G/2B/2C,安防行業集中性與碎片化并存。安防行業既有集中型的大型城市級安防項目,同樣擁有碎片化的小型用戶項目,且碎片化的形態存在已久,市場中存在無數散落在全國各地區以及各行業的非標需求。而隨著人工智能、大數據等新一代信息技術發展,智能安防時代的到來讓安防行業的邊界逐漸模糊化,在新技術的加持下許多未被滿足的需求有望實現,行業“碎片化”的現象越發明顯。

  1、 2G: 政策支持、渠道下沉

  政策推動安防監控攝像頭數量、質量雙增長。據 Omdia 推測,2018 年中國已安裝的專業安防監控攝像頭達 3.5 億,估計每個攝像頭可覆蓋 4.1 人。這背后是雪亮工程、國內新基建、智慧城市建設等政府政策推動了攝像頭的全面覆蓋。隨著越來越多的攝像頭被部署在城市之中,對于視頻的存儲、分析以及搜索變得越來越具挑戰。

  三四線城市市場空間巨大。根據億歐智庫數據,截至 2019 年底,所有副省級以上城市,95%以上地級市都提出建設智慧城市,而僅有 50%以上縣級市提出建設智慧城市。從城市攝像頭布局看,與一線城市相比,二、三線城市的千人均攝像頭配備數量分別僅為 5 臺和 2 臺,不到北京、上海等一線城市的十分之一。

  而隨著智慧城市在二三四線城市的建設不斷推進,也將帶動智慧校園、智慧工地、智慧園區、智慧社區等泛安防碎片化場景的發展。

  政府計劃未來向下沉市場滲透。從政府計劃看,2015 年后“雪亮工程”工作重點從城市中心區域向下沉區域滲透,包括一二線城市未覆蓋片區以及三四線城市縣級地區,因此,下沉市場釋放出巨大的需求潛力。現階段,由于二線以下城市及農村的民用安防市場開發程度較低,民用安防產品的鋪設將成為“平安鄉村”和“雪亮工程”的重要補充,未來安防 SoC 市場規模的增長將有望來自下沉市場。

  2、 2B:行業應用需求快速增長

  安防走向千行百業,應用更加普遍。馬斯洛需求層次理論指出,安全是除基本生理需求外最重要的需求,安防產品和解決方案在人們的工作、生活中也越來越常見,并且已經從基礎的安全保障逐步演變為輔助管理和提升生產效率的重要技術手段。在九部委針對視頻監控建設的聯合發文《關于加強公共安全監控建設聯網應用工作的若干意見》(996 號)中,提出到2020 年實現“全域覆蓋、全網共享、全時可用、全程可控”的目標。安防產業正逐步從服務于公共安全走向服務于社會生產生活。

  中國教育安防市場需求可觀。在經濟快速發展、國內教育需求不斷增長的背景下,國內教育安防市場實現快速成長。根據前瞻產業研究院測算,教育安防作為安防行業中的細分應用領域,我國教育安防滲透率約為 8%,據測算 2019 年我國教育安防市場規模為 661 億元。

  2020 年金融安防市場將達 40 億美元,傳統金融安防市場不斷拓寬。金融安防作為傳統安防市場的重要版塊,一直是安防企業的重要支柱,海康威視、大華股份等中國安防企業紛紛推出更加細化的金融行業理財風險管控系統解決方案,讓傳統的金融安防范圍再次拓寬。

  據電子工程世界網統計,銀行、金融服務、保險安防市場規模將從 2015 年的 25.61 億美元增長到 2020 年的 44.38 億美元,年復合增長率達 11.6%。隨著科學技術不斷普及和金融安防管理要求的不斷深入,未來金融安防發展將會從先進技術和數據融合應用兩個方面來建設規劃。

  汽車前裝車載攝像頭處于自動駕駛與車聯網雙風口,2016-2020 年復合增長率達 28.8%。隨著自動輔助駕駛 ADAS、人工智能(AI)、新能源汽車的崛起,以及現代交通出行方式普及,車載攝像頭正迎來高速增長時期。

  根據Frost&Sullivan 測算,2016 年至 2020 年,中國車載攝像頭的市場規模從 21.0億元增加到 57.8 億元,年均復合增長率為 28.8%;預計 2021 年到 2025 年中國車載攝像頭的市場規模從 76.3 億元增加到 231.6 億元,年均復合增長率為32.0%。

  交通行業視頻監控應用范圍逐漸擴大。業務定位上,視頻監控已從傳統的安防系統變成交通行業生產系統的一部分,能夠指導和輔助高效交通疏導,改善服務體驗,提升管理水平,例如:通過視頻對排隊長度的智能檢測,能夠幫助客戶彈性開關服務窗口,資源效率和服務體驗得到雙提升;通過機場的站坪全景視頻,實現遠程塔臺監管,提升調度管理效能。

  智慧園社區視頻監控提升社區幸福度。視頻監控與社區通行、物業管理進行融合,形成一體化綜合應用,各類數據充分融合共享,除使用視頻監控的周界防范、人臉識別、車牌識別、行為分析等能力外,疊加與社區管理深度結合的更多更精準智能能力,從而提升社區管理水平、安全等級和應用效率。

  清晰度提升助力安防新領域拓展。除傳統的攝像頭應用行業之外,隨著攝像頭升級到“看得清”階段,攝像頭可以滿足港口、礦山、醫療等行業借助視頻進行遠程輔助操控的清晰度要求。例如在智慧礦山領域,傳統礦山在安全方面存在諸多問題,挖掘機配置 3 個高清 5G 攝像機(挖掘機小臂,駕駛艙上方,立桿上看全景);無人礦卡配置 GPS 進行定位,同時利用毫米波雷達、車頭攝像機、車尾攝像機組合完成路面感知及故障識別;所有數據通過 5G 網絡回傳至遠程操控室,實現遠程對于挖掘機及無人礦卡的整體運行情況監控,并可人工啟、停調度。

  3、 2C:智慧家居等民用市場需求持續擴張

  技術發展催生了以高清視頻為核心的物聯網應用場景,智能家居市場的規模擴大。智能硬件又稱智能終端產品,是繼智能手機之后的一個科技概念,通過軟硬件結合的方式,對傳統設備進行改造,進而讓其擁有智能化的功能。近年來,隨著互聯網基礎設施的完善、云計算、人工智能等關鍵技術的發展和應用,智能硬件市場規模快速擴張。

  智能攝像頭在智能家居領域占據重要地位。在智能家居領域,人們通過家用視覺產品(監控攝像頭、電子貓眼)傳遞的視頻信息可以了解家中財物和人員的安全情況,并通過攝像頭視頻對話。攝像頭具有多元化的應用場景,是智能家居最基本的條件。

  根據市場調研機構 StrategyAnalytics 的研究報告《智能家居監控攝像機市場分析與預測》顯示,2023 年全球消費者在智能家居監控攝像機的支出將達到 97 億美元,市場廣闊。智能視覺產品持續高增長,家用攝像頭出貨量進入高速發展期。

  2020 年中國家用智能視覺產品市場規模為 331 億元,自 2016年以來的年復合增長率高達 53.5%,預計市場規模將在 2025 年達到 858 億元,2020~2025 年間的年復合增長率為 21%。作為智能視覺市場的核心產品,2020年中國家用攝像頭出貨量達 4040 萬臺,預計 2025 年出貨量將達 8175 萬臺,復合增長率為 15.1%。

  04.國產替代基本完成行業迎來重新整合期

  1、 中國芯占領市場

  在海思進入市場前,國外巨頭 TI,安霸,NXP 盤踞的視頻編解碼芯片市場。

  德州儀器(Texas Instruments,TI):TI 在整個半導體行業綜合實力強勁,安防監控業務占比不大。2010 年以前 TI 在標清、IPC 芯片領域市占率較高,是市場主要參與者,之后來自安霸,海思等新興企業的競爭加劇,TI 安防市場投入也逐步降低,TI 市場份額明顯下降。

  安霸公司(Ambarella): 安霸是高清視頻及高清監控攝像機業界的技術領導者,是一家低功耗、超高畫質影音壓縮與影像處理半導體的解決方案龍頭供應商。視頻芯片方面,公司產品覆蓋各類照相攝像機市場,比如安防監控,消費類監控,無人機,運動相機,可穿戴相機。公司優勢在于圖像質量,目前在高端視頻監控芯片領域占有一席之地。

  恩智浦(NXP): 公司為汽車,工業和物聯網領域提供各種芯片產品,并為銀行業提供安全技術。2012 年,NXP 推出的 ASC8850 單芯片方案,支持大部分 IP 攝像機所具備的功能,它集成了視頻壓縮功能,也能夠進行完整的視頻圖像控制和網絡傳輸,目前公司在視頻監控領域市場占有率較小。

  視頻監控領域國內企業已崛起。近幾年來,以海思為代表的國產芯片廠商正在不斷壓縮海外競爭對手的市場份額。自從海思 2006 年在 TAIPEI COMPUTEX 展會推出全球首款針對安防的 H.264 視頻編解碼芯片 Hi3510 后,其在安防從前端到后端各個環節均進行了布局,并憑借高性價比、快速的支持響應速度、完整的解決方案贏得了國內大部分市場份額。此外,還有更多國產芯片廠商瞄準了安防市場,包括在 ISP 芯片領域具備較強實力的富瀚微、最近兩年推出 IPC 芯片產品的北京君正、國科微等。

  中國芯占領市場。在受制裁前,前端芯片領域,國內市場國產芯片市場份額提升到 60%-70%;后端芯片領域,國內廠商海思占據 80%以上的市場份額,其他廠商在該領域缺乏競爭力。

  2、 國內行業重新整合

  近年來國內行業競爭暗流涌動,行業目前仍在技術爬坡期,同質化公司間的兼并和競爭加劇。在競爭中存活下來的公司也必然是最能創造附加值的公司,這是行業在成長階段必不可少的過程。

  在重新洗牌過程中,龍頭公司具有規模優勢,更有能力進行研發投入,規模優勢明顯。隨著安防行業技術深化和集中度不斷提高,龍頭企業具有越來越大的優勢。隨著智能化等趨勢的不斷深化,研發規模要求不斷提升,安防 SoC 行業門檻將進一步提高。

  行業內主要公司包括星宸科技、富瀚微、北京君正、國科微、海思,部分 SoC芯片廠商晶晨股份、全志科技、瑞芯微也紛紛布局安防 SoC 領域。

  星宸科技:從目前的競爭格局來看,隨著海思退出,星宸科技成為行業內領先的公司。背靠聯發科的星宸科技搶占了海思退出市場后的大量份額,憑借優質的研發團隊獲得領先地位。公司發展迅速,2018 年公司全年營收超過2 億,2019 年全年營收超過 7 億。

  富瀚微:深耕安防領域多年,是國內 ISP 龍頭,同時積極布局 IPC,并于 21年推出高端產品 8858,新一代 8M 高性能 SoC,此外公司積極布局后端SoC,控股子公司眸芯為國內 NVR 龍頭。2020 年安防監控及智能硬件產品領域收入達 4.21 億元。

  北京君正:近年來積極布局智能安防市場,2016-2020 年安防 SoC 領域營收不斷增加,2020 年,智能視頻芯片收入達 2.91 億元。

  國科微:積極布局“AI+安防”芯片,2020 年智能視頻監控系列芯片收入達 1.24億元。

  除上述公司外,晶晨股份、全志科技、瑞芯微等公司也紛紛看好智能安防領域,著手布局智能安防 SoC 芯片。

  由于受到制裁,海思逐步退出市場,2020年份額從 60%-70%下降到 30%左右,星宸科技搶占大量市場份額,獲得領先地位。根據富瀚微公布產量數據測算,2020 年富瀚微市占率為 17.43%,北京君正市占率為 12%左右。

  深耕安防芯片十五年,海思逐步實現了安防芯片行業的國產替代。2005 年海思進入安防市場,并于次年推出功能強大的 H.264 視頻編解碼芯片 Hi3510,并與下游行業廠商大華簽訂訂單,奠定了海思在安防芯片領域的基礎。其后,海思不斷更新技術,成為海康威視等龍頭廠商供貨商,改變了中國視頻芯片領域全靠進口的局面。

  進入安防行業之后,海思始終引領行業技術發展,持續發力 SoC 芯片領域,高頻率退出高性能芯片產品,領先業內其他公司,逐步搶占國際一線芯片廠商的市場份額,成為安防芯片領域龍頭,2019年市場占有率達 60-70%。

  2019 年 5 月特朗普簽署行政命令,美國商務部以國家安全為由,將華為納入實體清單。華為旗下的芯片公司海思半導體總裁何庭波表示,海思將啟用“備胎”計劃,以確保公司大部分產品的戰略安全,大部分產品的連續供應。2020 年 9 月 15 日,華為禁令正式生效,華為無法從第三方獲得芯片。

  海思業務受禁令影響嚴重。華為旗下芯片設計公司海思半導體,2020Q1 營收接近 27 億美元,躋身世界前十大半導體廠商;然而受禁令正式生效影響,2020年末海思跌出前 15 名。根據 Strategy Analytics 報告,海思 2021Q1 智能手機處理器出貨量同比下降 88%,營收僅為 3.85 億美元,同比大幅下滑 87%。

  作為國內最大的 IC 設計公司,海思受到美國禁令的正式影響后,無法再通過臺積電、中芯國際等代工生產芯片。因此,從供給側而言,在未來將會給國內其他優秀 IC設計廠商留下巨大的想象空間。

  視頻監控芯片 70%市場份額釋放,迎來量價齊升機遇。在大量市場份額釋放后,國內廠商迎來機遇,富瀚微、瑞芯微、星宸科技等廠商極有可能補上部分份額。我們估算,海思市場占有率約 70%,市場份額釋放遇上終端需求增長,安防芯片公司將迎來量價齊升機遇。

  在安防系統中,芯片廣泛應用于安防系統的前端、后端、中心系統等各處,左右著安防系統的整體功能、穩定性、能耗和成本,并在很大程度上決定著安防行業未來的發展方向。隨著安防行業向著高清化、智能化快速滲透快速發展,帶動 IPC/NVR 芯片需求持續增長。我國 2019 年 AI 攝像頭出貨量為 684 萬個,預計 2022 年將達到 3,458 萬個,年均復合增長率 71.63%,這將帶動安防 SoC 價值量快速提升。

  發布日期:2021年8月30日

  來源:智東西

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