[導讀]如想獲得本文的報告，可以點擊閱讀原文或掃描最下方二維碼獲取。來源：光大證券華為在去年遭遇了美國政府兩輪的制裁，其已經把華為代工制造和外購芯片的路徹底封堵，華為海思“缺芯”已經不是什么秘密。除了關注度很高的麒麟芯片，海思設計的芯片無法生產制造所產生的影響不單單是華為的手機業(yè)務和相關...
如想獲得本文的報告，可以點擊閱讀原文或掃描最下方二維碼獲取。來源：光大證券
華為在去年遭遇了美國政府兩輪的制裁，其已經把華為代工制造和外購芯片的路徹底封堵，華為海思“缺芯”已經不是什么秘密。除了關注度很高的麒麟芯片，海思設計的芯片無法生產制造所產生的影響不單單是華為的手機業(yè)務和相關的供應鏈，還有華為海思在安防監(jiān)控的芯片供應。原標題：《安防行業(yè)快速發(fā)展，芯片廠商迎重要機遇》作者：? 劉凱?等
01.安防芯片四大類型，安防設備的核心
02.高清化、智能化推動行業(yè)發(fā)展
安防視頻監(jiān)控市場的總趨勢是高清化、網絡化和智能化。安防視頻監(jiān)控技術已經歷全模擬監(jiān)控、數字監(jiān)控、網絡監(jiān)控三個發(fā)展階段，并正在快速向新一代智能高清監(jiān)控的發(fā)展方向演進。隨著視頻監(jiān)控技術的推陳出新，視頻監(jiān)控多媒體處理芯片也在不斷更新換代。▲視頻監(jiān)控發(fā)展趨勢IPC SoC 出貨量不斷增加。隨著行業(yè)的不斷發(fā)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(jiān)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。▲網絡攝像機出貨量（單位：億臺）
03.集中性與碎片化共存需求量持續(xù)增長
2G/2B/2C，安防行業(yè)集中性與碎片化并存。安防行業(yè)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(tài)存在已久，市場中存在無數散落在全國各地區(qū)以及各行業(yè)的非標需求。而隨著人工智能、大數據等新一代信息技術發(fā)展，智能安防時代的到來讓安防行業(yè)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(yè)“碎片化”的現象越發(fā)明顯。▲安防行業(yè)長尾效應示意圖
華為在去年遭遇了美國政府兩輪的制裁，其已經把華為代工制造和外購芯片的路徹底封堵，華為海思“缺芯”已經不是什么秘密。除了關注度很高的麒麟芯片，海思設計的芯片無法生產制造所產生的影響不單單是華為的手機業(yè)務和相關的供應鏈，還有華為海思在安防監(jiān)控的芯片供應。原標題：《安防行業(yè)快速發(fā)展，芯片廠商迎重要機遇》作者：? 劉凱?等
01.安防芯片四大類型，安防設備的核心
1、四類安防芯片
視頻監(jiān)控系統主要包括前端、后端兩類設備，按監(jiān)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。▲視頻監(jiān)控系統四類主要芯片（1）、ISP：視頻監(jiān)控攝像機成像質量的關鍵。ISP 芯片的主要作用是對視頻監(jiān)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(jiān)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(jié)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(jiān)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 芯片架構圖IPC SoC 的發(fā)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(fā)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(jiān)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(jiān)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(jiān)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(jiān)控環(huán)境中的傳輸和多路同時監(jiān)控、高集成度集中監(jiān)控等問題，不適合準備升級的新建監(jiān)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(fā)展受限，但仍有發(fā)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(fā)展和價格的降低，DVR 產品正面臨著來自 NVR 的挑戰(zhàn)。市場定位不同，DVR 產品仍有市場空間。小型監(jiān)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(jiān)控、小區(qū)監(jiān)控。（4）、NVR SoC：需求優(yōu)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(yōu)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(yōu)于模擬監(jiān)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(fā)展，但需求優(yōu)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(fā)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(jiān)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(guī)模穩(wěn)步增長
攝像頭在視頻監(jiān)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(jiān)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(wěn)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(wěn)定，維持 7000-8000 萬顆每年。▲2020-2023 年 ISP 市場規(guī)模測算（單位：億元）IPC SoC：根據立鼎產業(yè)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(guī)模約 23.9/41.8/55.5/67.1 億元；DVR/NVR 市場規(guī)模約7.3/8.6/9.8/11.1 億元。▲2020-2023 年安防 SOC 市場規(guī)模測算（單位：億元）3、 安防芯片行業(yè)集中明顯
安防 SoC 屬于芯片設計行業(yè)，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(yè)鏈包括設計、制造、封裝和測試等環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)目前已分別發(fā)展成為獨立、成熟的子行業(yè)。集成電路設計企業(yè)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(yè)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。▲安防 SoC 產業(yè)鏈根據 IDC 測算，2018 年，海康大華市占率合計約 50%。2018 年?？低暿姓悸蔬_ 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(tài)勢。▲2018 年中國視頻監(jiān)控市場廠商份額與下游大的安防廠商的穩(wěn)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(yè)績穩(wěn)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(yè)發(fā)展
安防視頻監(jiān)控市場的總趨勢是高清化、網絡化和智能化。安防視頻監(jiān)控技術已經歷全模擬監(jiān)控、數字監(jiān)控、網絡監(jiān)控三個發(fā)展階段，并正在快速向新一代智能高清監(jiān)控的發(fā)展方向演進。隨著視頻監(jiān)控技術的推陳出新，視頻監(jiān)控多媒體處理芯片也在不斷更新換代。▲視頻監(jiān)控發(fā)展趨勢IPC SoC 出貨量不斷增加。隨著行業(yè)的不斷發(fā)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(jiān)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。▲網絡攝像機出貨量（單位：億臺）
1、高清化
4K/8K（超高清以上）帶來行業(yè)多領域升級，夜間監(jiān)控、大視角監(jiān)控、智能監(jiān)控獲得發(fā)展。安防監(jiān)控行業(yè)越來越重視夜間低照度或者零照度的監(jiān)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(jiān)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(jiān)控的人員多、需要監(jiān)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(jiān)控。然而這樣監(jiān)控受制于視場角問題，能大角度監(jiān)控的分辨率就較低，分辨率較高的又無法完成全景監(jiān)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(tài)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(yōu)化將很大程度上解決這一問題。政策支持超高清技術發(fā)展，IPC SoC 由高清走向 4K/8K。安防已經從模數時代滿足人眼態(tài)勢監(jiān)看的“看得見”階段，演進到滿足分辨細節(jié)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(fā)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(fā)《超高清視頻產業(yè)發(fā)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(yè)發(fā)展和相關領域的應用，中國視頻業(yè)發(fā)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(yè)總體規(guī)模超過 4 萬億元，4K 產業(yè)生態(tài)體系基本完善，8K 關鍵技術產品研發(fā)和產業(yè)化取得突破，形成一批具有國際競爭力的企業(yè)。終端大廠積極布局 4K 產品和方案。目前主流安防企業(yè)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(jiān)控方案、華為 4K 智能球機、天地偉業(yè) 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(huán)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(jiān)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(fā)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(yè)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 安防應用領域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(yè)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(yè)。政策支持、多傳感融合等是 AI 發(fā)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(yè)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(fā)的《超高清視頻產業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2022 年）》對安防監(jiān)控領域提出新要求。要求加快推進超高清監(jiān)控攝像機等的研發(fā)量產。推進安防監(jiān)控系統的升級改造，支持發(fā)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(jiān)控范圍、識別效率及準確率，打造一批智能超高清安防監(jiān)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(zhí)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(fā)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(fā)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(yè)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(yè)資源的分散使產業(yè)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(guī)則與措施，使侵權行為時有發(fā)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(yè)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%。▲中國 AI 攝像頭出貨量（單位：萬個）滲透率快速提升、新領域不斷拓展，藍海市場未來將發(fā)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(chuàng)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(fā)展。▲中國 AI 攝像頭出貨量滲透率完整解決方案成為未來核心競爭力之一。安防視頻監(jiān)控市場競爭日趨激烈，在安防視頻監(jiān)控多媒體處理芯片的選擇方面，安防視頻監(jiān)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(guī)劃的芯片供應商進行合作，從而能夠盡快完成產品開發(fā)并推向市場，實現產品的延續(xù)性。現階段，主流視頻監(jiān)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(yōu)化上市公司業(yè)務體系、完善產業(yè)布局，實現垂直整合、構建業(yè)務鏈整體競爭優(yōu)勢。▲視頻監(jiān)控系統流程結構圖技術快速發(fā)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(fā)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(yè)等多領域進行融合。眼下，安防產業(yè)已經進入一個全新的時代——泛安防時代。泛安防指安防產業(yè)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(yè)格局。▲泛安防行業(yè)03.集中性與碎片化共存需求量持續(xù)增長
2G/2B/2C，安防行業(yè)集中性與碎片化并存。安防行業(yè)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(tài)存在已久，市場中存在無數散落在全國各地區(qū)以及各行業(yè)的非標需求。而隨著人工智能、大數據等新一代信息技術發(fā)展，智能安防時代的到來讓安防行業(yè)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(yè)“碎片化”的現象越發(fā)明顯。▲安防行業(yè)長尾效應示意圖
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