从上游视角 看中国安防监控行业发展趋势

回顾安防监控行业的发展历程，到目前共经历了四个阶段，从使用磁带录像机的模拟监控时代，到DVR替代磁带录像机，并搭载虚拟矩阵功能的数字监控时代，再到以高性价比CMOS替代CCD的网络高清时代，发展到了当前阶段则是得益于深度学习算法技术进步、AI加速计算芯片性能提升的智能监控时代。在安防监控行业整体的推进过程中，从“看得见”、“看得清”，到“看得懂”，离不开上游的技术革新。

年专利申请量增长7倍

从安防监控产业链来看，上游主要为核心技术和组件供应商，包括算法提供商、传感器芯片、处理器芯片、光学镜头、摄像机生产商等等。通过在专利信息网以“安防监控”作为关键词进行检索发现，2018年专利申请量788件，专利公开量767件，较2010年增长约7倍；通过以“视频监控”为关键词进行检索发现，2018年专利申请量3327件，专利公开量3747件，较2010年增长约5倍。由相关专利申请量和公开量的走势可知，我国安防监控行业技术水平不断提高。

图：2010年-2018年中国“安防监控”相关专利申请量和公开量走势（件）

数据来源：佰腾网 <电子发烧友>整理

图：2010年-2018年中国“视频监控”相关专利申请量和公开量走势（件）

数据来源：佰腾网 <电子发烧友>整理

依托内容识别算法打造智能安防

传统安防监控系统所涉及的计算主要集中在图像处理和编码压缩两大环节。

在图像处理算法方面，除了基础的普通降噪、白平衡校正、CFA插值、色彩还原等技术外，后续的如3D降噪、宽动态处理、透雾处理、低照度处理、图像拼接等不断涌现。图像处理技术的创新一方面带来了视频监控图像质量的持续提升，另一方面补足了CMOS相对于CCD在图像质量上的劣势，直接推动了CMOS对CCD的大范围替代，有效降低了安防监控前端设备的成本。在国内如百度、阿里云、中科创达、韦尔股份等均在这方面有相关产品。

在编码压缩算法方面，从早期的MPEG-4到H.264再到H.265，主流算法的压缩效率不断提升，在网络带宽资源有限的条件下，编码压缩算法的效率提升为安防监控系统的高清化升级提供了可能，从而促进了行业高清化的演进过程。国内的主要企业有宇视科技、金山云等。

发展到了智能监控时代，图像处理和编码压缩已经仅仅作为底层需求，而对于内容识别的要求越来越高，因此建立在AI基础上的智能安防将会是未来最具前景的方向。在内容识别算法方面，包括多特征识别、姿态识别、3D相机技术等，主要是通过用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，来实现自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行面部的识别操作。AI内容识别使安防监控从“看清”到“看懂”发展。依图科技、旷视科技、云从科技、商汤科技、云天励飞、佳都科技等均在安防领域有相关推广。

高清ISP芯片已成为模拟摄像机的主流

ISP芯片主要用于对原始图像信号进行降噪、曝光调整等处理，决定了成像的质量。在模拟摄像机ISP芯片市场，随着HDCVI等模拟高清产品的价格下降，模拟高清摄像机替代模拟标清摄像机的趋势将进一步加速，集成高清ISP功能、模拟高清信号调制器的ISP芯片将成为模拟摄像机的主流。

以富瀚微为例，2018年8月，其推出车规级前装ISP芯片FH8310，这是国内半导体公司首款百万像素以上的车规级图像处理ISP芯片。2018年富瀚微还推出了高性能4K同轴高清摄像机ISP芯片。再如动力视讯，公司以平均两年一代的速度推出ISP图像处理芯片，并基于此芯片为核心推出一体化摄像机机芯产品。

国产IPC SoC实现突围

IPC SoC芯片主要集成ISP技术和视频编解码技术，同时集成视频分析功能。以华为海思为代表的国产厂商依靠性价比优势和更好的本地化服务实现了对海外厂商如德州仪器、安霸等市场份额的快速替代，在2005年前后，海思H.264视频编解码芯片上市。再如，富瀚微，公司以生产DVR芯片起家，近年来，由于视频监控行业开始从模拟信号DVR系统升级至数字信号NVR系统，公司未来战略也逐渐转移到数字领域。

本土图像传感器逐渐崛起

图像传感器主要分为CCD和CMOS两大类，2010年后，随着图像处理技术和半导体CMOS通用制造工艺的快速发展，CMOS在读取速度、功耗、可集成性、成本上的优势不断凸显，因此实现了对CCD的大范围替代，并直接推动了安防监控前端设备的成本降低和高清化进程。以前该部分供应商主要为索尼和三星，但本土格科微电子、思特威、锐芯微电子、思比科微电子、比亚迪微电子等企业在CMOS领域逐渐崛起。

表：图像传感器相关企业

高端镜头向国内厂商集中

2000年以来，本土企业以较快的速度不断推出分辨率更高、成像质量更稳定的光学镜头，已经成为全球光学镜头产业的生力军。目前安防监控领域的光学镜头已经基本实现国产化，此外，在国际市场上也呈现高端镜头向本土厂商逐渐集中的趋势。

表：光学镜头相关企业产品及出货量

摄像机“两超多强”的格局更加明显

当前，中国安防监控企业多达数千家，视频监控作为目前安防行业发展最快最重要的领域，一直以来呈现海康威视、大华股份两大行业巨头竞相快速发展，少数二线龙头紧追猛赶的势头。安防监控市场的集中度逐年提升，“两超多强”的竞争格局愈加明显。

图：2011-2018年海康威视、大华股份国内营收（亿元）

数据来源：公司年报 <电子发烧友>整理

表：其他主要安防摄像机相关企业产品、技术

小结

随着HDCVI等模拟高清产品的价格下降，模拟高清摄像机替代模拟标清摄像机的趋势将进一步加速，而在网络摄像机市场，具有4K甚至8K超高清视频编码能力的SoC芯片也将得到快速发展。此外，随着近年来人工智能技术的发展，尤其深度学习技术的突飞猛进，使得AI在安防行业的应用价值凸显。从产业重心迁移来看，随着芯片自主研发能力的提升，国内安防监控上游器件及设备企业的市场占有率将不断提高。
 

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