從上游視角 看中國安防監控行業發展趨勢
回顧安防監控行業的發展歷程，到目前共經歷了四個階段，從使用磁帶錄像機的模擬監控時代，到DVR替代磁帶錄像機，并搭載虛擬矩陣功能的數字監控時代，再到以高性價比CMOS替代CCD的網絡高清時代，發展到了當前階段則是得益于深度學習算法技術進步、AI加速計算芯片性能提升的智能監控時代。在安防監控行業整體的推進過程中，從“看得見”、“看得清”，到“看得懂”，離不開上游的技術革新。
年專利申請量增長7倍
從安防監控產業鏈來看，上游主要為核心技術和組件供應商，包括算法提供商、傳感器芯片、處理器芯片、光學鏡頭、攝像機生產商等等。通過在專利信息網以“安防監控”作為關鍵詞進行檢索發現，2018年專利申請量788件，專利公開量767件，較2010年增長約7倍；通過以“視頻監控”為關鍵詞進行檢索發現，2018年專利申請量3327件，專利公開量3747件，較2010年增長約5倍。由相關專利申請量和公開量的走勢可知，我國安防監控行業技術水平不斷提高。
圖：2010年-2018年中國“安防監控”相關專利申請量和公開量走勢（件）
數據來源：佰騰網 <電子發燒友>整理
圖：2010年-2018年中國“視頻監控”相關專利申請量和公開量走勢（件）
數據來源：佰騰網 <電子發燒友>整理
依托內容識別算法打造智能安防
傳統安防監控系統所涉及的計算主要集中在圖像處理和編碼壓縮兩大環節。
在圖像處理算法方面，除了基礎的普通降噪、白平衡校正、CFA插值、色彩還原等技術外，后續的如3D降噪、寬動態處理、透霧處理、低照度處理、圖像拼接等不斷涌現。圖像處理技術的創新一方面帶來了視頻監控圖像質量的持續提升，另一方面補足了CMOS相對于CCD在圖像質量上的劣勢，直接推動了CMOS對CCD的大范圍替代，有效降低了安防監控前端設備的成本。在國內如百度、阿里云、中科創達、韋爾股份等均在這方面有相關產品。
在編碼壓縮算法方面，從早期的MPEG-4到H.264再到H.265，主流算法的壓縮效率不斷提升，在網絡帶寬資源有限的條件下，編碼壓縮算法的效率提升為安防監控系統的高清化升級提供了可能，從而促進了行業高清化的演進過程。國內的主要企業有宇視科技、金山云等。
發展到了智能監控時代，圖像處理和編碼壓縮已經僅僅作為底層需求，而對于內容識別的要求越來越高，因此建立在AI基礎上的智能安防將會是未來最具前景的方向。在內容識別算法方面，包括多特征識別、姿態識別、3D相機技術等，主要是通過用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，來實現自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行面部的識別操作。AI內容識別使安防監控從“看清”到“看懂”發展。依圖科技、曠視科技、云從科技、商湯科技、云天勵飛、佳都科技等均在安防領域有相關推廣。
高清ISP芯片已成為模擬攝像機的主流
ISP芯片主要用于對原始圖像信號進行降噪、曝光調整等處理，決定了成像的質量。在模擬攝像機ISP芯片市場，隨著HDCVI等模擬高清產品的價格下降，模擬高清攝像機替代模擬標清攝像機的趨勢將進一步加速，集成高清ISP功能、模擬高清信號調制器的ISP芯片將成為模擬攝像機的主流。
以富瀚微為例，2018年8月，其推出車規級前裝ISP芯片FH8310，這是國內半導體公司首款百萬像素以上的車規級圖像處理ISP芯片。2018年富瀚微還推出了高性能4K同軸高清攝像機ISP芯片。再如動力視訊，公司以平均兩年一代的速度推出ISP圖像處理芯片，并基于此芯片為核心推出一體化攝像機機芯產品。
國產IPC SoC實現突圍
IPC SoC芯片主要集成ISP技術和視頻編解碼技術，同時集成視頻分析功能。以華為海思為代表的國產廠商依靠性價比優勢和更好的本地化服務實現了對海外廠商如德州儀器、安霸等市場份額的快速替代，在2005年前后，海思H.264視頻編解碼芯片上市。再如，富瀚微，公司以生產DVR芯片起家，近年來，由于視頻監控行業開始從模擬信號DVR系統升級至數字信號NVR系統，公司未來戰略也逐漸轉移到數字領域。
本土圖像傳感器逐漸崛起
圖像傳感器主要分為CCD和CMOS兩大類，2010年后，隨著圖像處理技術和半導體CMOS通用制造工藝的快速發展，CMOS在讀取速度、功耗、可集成性、成本上的優勢不斷凸顯，因此實現了對CCD的大范圍替代，并直接推動了安防監控前端設備的成本降低和高清化進程。以前該部分供應商主要為索尼和三星，但本土格科微電子、思特威、銳芯微電子、思比科微電子、比亞迪微電子等企業在CMOS領域逐漸崛起。
表：圖像傳感器相關企業
高端鏡頭向國內廠商集中
2000年以來，本土企業以較快的速度不斷推出分辨率更高、成像質量更穩定的光學鏡頭，已經成為全球光學鏡頭產業的生力軍。目前安防監控領域的光學鏡頭已經基本實現國產化，此外，在國際市場上也呈現高端鏡頭向本土廠商逐漸集中的趨勢。
表：光學鏡頭相關企業產品及出貨量
攝像機“兩超多強”的格局更加明顯
當前，中國安防監控企業多達數千家，視頻監控作為目前安防行業發展最快最重要的領域，一直以來呈現海康威視、大華股份兩大行業巨頭競相快速發展，少數二線龍頭緊追猛趕的勢頭。安防監控市場的集中度逐年提升，“兩超多強”的競爭格局愈加明顯。
圖：2011-2018年海康威視、大華股份國內營收（億元）
數據來源：公司年報 <電子發燒友>整理
表：其他主要安防攝像機相關企業產品、技術
小結
隨著HDCVI等模擬高清產品的價格下降，模擬高清攝像機替代模擬標清攝像機的趨勢將進一步加速，而在網絡攝像機市場，具有4K甚至8K超高清視頻編碼能力的SoC芯片也將得到快速發展。此外，隨著近年來人工智能技術的發展，尤其深度學習技術的突飛猛進，使得AI在安防行業的應用價值凸顯。從產業重心遷移來看，隨著芯片自主研發能力的提升，國內安防監控上游器件及設備企業的市場占有率將不斷提高。
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