现在,摄像头无处不在。海康威视是全球老大,其摄像头芯片的供应商之一就是富瀚微。
视频监控系统包括前 、 后端设备以及中间的传输系统等 , 每一项功能的实现均离不开相应芯片的支持。1 )前端设备完成对视频信号的获取,包括一台或多台摄像机及其配套设备,完成图像、语音、报警和状态信息的采集。摄像机将现场情况拍摄成为模拟/数字视频信号,传输到监控系统中。2 )信号传输部分完成对前端音视频、控制与状态信号的传送。按照传输信号的类型,可分为数字和模拟两大类。3 )后端 设备包括控制、显示、存储等。控制端完成视频信号的显示切换、云镜的控制、资源的分配,实现调度管理的功能;显示端完成对视频信号终端设备的输出;录像存储端主要完成数字视频信号存储和回放,包括 DVR、NVR 等。
根据 IDC 中国数据显示,摄像头是中国视频监控市场最大的支出,2018 年占市场支出的 64．8%。假设该比例保持不变,乘以上文测算的 2019-2025 年我国视频监控市场规模,预计 2025 年我国视频监控摄像头规模可达 168．2 亿美元。根据国内知名安防企业的主流视频监控摄像头市场价格和其采用的芯片市场价格,其主流摄像头价格在 300 元人民币左右,芯片价格在 7 美元左右,计算可得摄像头的芯片成本占比在 15%左右。假设芯片占摄像头支出的比例为 15%,乘以测算的2019-2025 年我国摄像头市场规模,预计 2025 年我国视频监控摄像头芯片的市场规模可达 25 亿美元,177亿人民币。
视频监控系统的发展经历了四个阶段:模拟化、数字化、网络化、AI化。
模拟化
模拟摄像机将模拟信号转化为数字信号输出,采用隔行扫描感光器将光信号转换成模拟电信号,接着由 DSP 进行 A/D 转换做 与色彩处理后,再做 D/A 转换,最后调制成 PAL/NTSC 制式电视标准视频(CCTV) 信号输出。20 世纪 70 年代末,第一代模拟摄像机监控系统采用模拟摄像机+盒式磁带录像机(VCR)的形式。2000 年以后嵌入式硬盘录像机(DVR)出现,用于前端模拟信号的编码存储,模拟摄像机+DVR 的方式成熟稳定,在部分场景沿用至今。
模拟摄像机前端芯片为 ISP (图像信号处理)芯片,主要对图像传感器的输出信号进行处理,模拟摄像机+DVR(数字硬盘录像机) 是模拟视频监控系统的核心,DVR 主要功能包括进行数字化编码压缩和存储。
ISP 芯片是视频监控摄像机的重要组成部件。ISP 芯片的主要作用是对视频监控摄像机前端的图像传感器所采集的原始图像信号进行处理,使图像得以复原和增强,经 ISP芯片处理后的输出图像可直接在显示器显示或通过数字硬盘录像机(DVR)进行压缩、存储。ISP 芯片的性能好坏直接决定了视频监控摄像机的成像质量。
ISP芯片集成了包括 CFA 插值、白平衡校正、伽玛校正、3D 降噪、边缘增强、伪彩色抑制、宽动态处理等功能模块,并集成可用于用户编程的微控制器,在获得高性能的同时,还大幅优化了芯片功耗和物理面积,使得视频监控摄像机具有了清晰度高、低光性能好、体积小、功耗低等显著特点。
DVR SoC 编解码芯片是嵌入式视频监控 DVR 设备的主芯片。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,然后将数字视频信号输入 DVR SoC 芯片,DVR SoC 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索回放。
DVR SoC 芯片集成了中央处理器(CPU)、图形处理器、视频编解码器、显示控制器、总线控制器、内存子系统、音频处理器等功能模块,在获得高性能的同时,还特别加强了多媒体处理能力,具有接口丰富、功耗低、可靠性高等显著特点。
在2017年上市的时候,富瀚微主要产品是ISP芯片,还有少部分DVR SoC 芯片和网络摄像头用的IPC芯片。
ISP 芯片的市场规模与模拟摄像机出货量直接相关,预计将稳定在3-4亿 人民币水平。
