视频监控芯片行业概况分析

视频监控芯片行业概况分析 一、 新产品开发的必要性 企业之所以要大力开发新产品，主要是由于： （一）产品生命周期的现实要求企业不断开发新产品 企业同产品一样也存在着生命周期。如果不开发新产品，当产品走向衰落时，企业也同样走到了生命周期的终点。相反，能不断开发新产品，就可以在原有产品退出市场时，利用新产品占领市场。 （二）消费需求的变化需要不断开发新产品 随着生产的发展和人们生活水平的提高，需求也发生了很大变化，方便、健康、轻巧、快捷的产品越来越受到消费者的欢迎。消费结构的变化加快，消费选择更加多样化，产品生命周期日益缩短。一方面给企业带来了威胁，不得不淘汰难以适应消费需求的老产品，另一方面也给企业提供了开发新产品适应市场变化的机会。 （三）科学技术的发展推动着企业不断开发新产品 科学技术的迅速发展导致许多高科技新型产品的出现，并加快了产品更新换代的速度。科技的进步有利于企业淘汰过时的产品，生产性能更优越的产品，并把新产品推向市场。企业只有不断运用新的科学技术改造自己的产品，开发新产品，才不至于被排挤出市场。 （四）市场竞争的加剧迫使企业不断开发新产品 现代市场上企业之间的竞争日趋激烈，要想保持竞争优势只有不断创新、开发新产品，才能在市场占据领先地位。竞争中没有疲软的市场，只有疲软的产品。定期推出新产品，可以提高企业在市场上的信誉和地位，提高竞争力，并扩大市场份额。 二、 集成电路行业 1、全球集成电路行业 集成电路是指利用特殊的制造和封装工艺，将晶体管、电阻、电容等元件及布线集成于一小块半导体晶片上的一组微型电子电路。集成电路行业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。 集成电路行业的发展与下游应用的发展密不可分。21世纪以来，随着计算机、液晶电视、手机、平板电脑等消费电子渗透率饱和，行业增长逐步放缓；但近年来随着AI、大数据、云计算、物联网等新兴应用领域的快速崛起，全球集成电路行业逐渐恢复增长。根据全球半导体贸易统计组织、Frost&Sullivan数据，2021年全球集成电路行业市场规模为4,629亿美元，2017-2021年复合增长率达7.8%。预计2021-2026年，全球集成电路行业将以8.6%的复合增长率进一步增长，至2026年达到7,007亿美元。 2、中国集成电路行业 随着中国经济的快速发展，中国已成为全球最大的集成电路消费市场，以及全球最具活力和发展前景的市场之一。近年来，随着消费电子、移动互联网、汽车电子、工业控制、医疗电子等市场需求的不断提升，以及国家支持政策的不断推出，中国集成电路行业发展快速。根据中国半导体行业协会、Frost&Sullivan数据，2021年中国集成电路行业销售额为10,458.3亿元，2017-2021年复合增长率达17.9%。预计2021-2026年，中国集成电路行业将以15.5%的复合增长率增长，至2026年市场规模将达21,542.0亿元。 三、 集成电路设计行业 近年来，在国家的大力推动下，我国集成电路设计行业快速发展。根据中国半导体行业协会、Frost&Sullivan数据，2021年中国集成电路设计行业市场规模为4,519.0亿元，同比增长17.6%，2017-2021年的复合增长率为21.5%。集成电路设计行业在集成电路行业中的比例从2017年的38.3%上升到2021年的43.2%，比例稳步上升。预计2021-2026年，中国集成电路设计行业市场规模将以19.5%的复合增长率增长，至2026年增至11,033.2亿元，在中国集成电路行业市场规模的占比将达到51.2%。 四、 视频监控芯片行业概况 经过多年的发展和迭代，摄像机已形成了成熟稳定的架构。典型的摄像机主要由镜头、图像传感器、视频监控芯片、PHY、存储器、电源芯片等组成。其中，镜头对光线进行聚焦，将光线聚集在图像传感器上，图像传感器将光信号转换为电信号，视频监控芯片则对信号进行处理和压缩，视频监控芯片决定了图像信号的质量和传递效率。传统监控只能依靠云端的智能处理和分析，对数据传输、云端运算存储都造成了较大压力，同时实时性得不到保障。目前，AI技术作为全新的技术变革要素进入成像产业领域。移动智能设备和IoT设备中，对于图像的处理和计算在“查看”功能之外更要实现“分析”功能。因此，图像硬件厂商更多地在硬件系统中加入支持AI算法特别是深度学习的软件集成，更多的视频监控芯片开始搭载AI运算功能，以对图像信号进行深度智能化分析处理，同时有助于降低监控系统带宽、存储成本。目前，摄像机被广泛应用于智能安防、视频对讲、智能车载等领域。针对不同的应用场景，摄像机的结构和使用的视频监控芯片亦有所不同。未来，高清视频在各个领域的应用将越来越广，形成海量复杂的视频数据，从而带动AI技术、ISP技术、视频编解码技术等逐步迭代和更新，并进一步推动摄像机及视频监控芯片的升级。 1、智能安防领域 （1）基本介绍 摄像机最主要的应用场景之一为安防监控。在“平安城市”、“智慧城市”和“平安乡村”等政策的推动下，公安、交通、金融、政府和企业大力配合实施安防工程，城市安防监控市场持续更新迭代。2015年后政府安防计划工作重点从城市中心区域向下沉区域渗透，包括一二线城市未覆盖区域以及三四线城市县级地区，乡镇和农村的安防监控市场从无到有释放出大量空间。2021年中国安防产业市场规模达到9,514亿元，视频监控在保障社会稳定和公共财产安全的刚需下将成为安防行业的主要产品。 安防监控系统主要由前端和后端两部分组成。其中，前端部分使用的设备主要为网络摄像机，主要由镜头、传感器和视频监控芯片组成，可对影像进行记录和压缩并形成相应的信号，配备了AI模块的视频监控芯片还具备智能运算的能力，可对前端设备收集到的数据进行结构化处理，从而实现智能分析和处理；后端部分使用的设备主要为网络视频录像机等存储设备，可对前端设备记录的视频信号进行录像、存储和转发，配备了AI模块的后端设备还可对收集到的数据进行智能运算，从而实现图像识别等功能。 （2）发展情况 安防监控先后经历了模拟化、网络化、高清化等三个阶段。在模拟化阶段，模拟视频监控系统的架构是由前端模拟摄像机和后端数字视频录像机组成，传输信号为模拟信号，基本职能为实现本地监控；在网络化阶段，网络摄像机在模拟摄像机的基础上集成了视频压缩和网络传输处理模块，同时较模拟摄像机具备更高的清晰度。网络摄像机的出现使得视频监控从仅限于本地监控发展成远程监控；在高清化阶段，高清摄像机采用先进的感光器件，使得图像清晰度和质量更高、场景覆盖范围更广。目前，安防监控行业迎来了智能化升级阶段，通过嵌入AI芯片或在视频监控芯片中嵌入AI模块，使得摄像机可对视频数据进行结构化处理、智能计算分析和图像识别，促使视频监控设备从被动监控向主动识别过渡。智能化趋势将推动视频监控应用于多元化行业，从而促进视频监控行业快速发展。 （3）市场规模 每一次视频技术的改革创新都驱动着安防监控行业的进一步发展。随着全球政治和经济的发展，社会和私人的安防意识和需求愈加强烈，叠加安防产业的迭代升级，全球安防监控行业进入快速上升周期。同时，安防监控行业正处于智能化的拐点，市场加速放量。发达城市虽然安防基础设施趋于完善、市场本身增量不足，但在人工智能的赋能下，智能监控产品的迭代更新将成为安防监控行业在全球发达城市的主要增长点；此外，中国二线及以下城市和亚太地区存量市场较大，安防监控产品渗透率低，与欧美发达国家相比仍有较大提升空间。未来随着民众安全意识的加强及海外建设的逐步完善，全球安防监控市场规模将持续上涨。根据Frost&Sullivan数据，2021年全球安防视频监控设备市场规模为220亿美元，2017-2021年复合增长率为6.9%。在技术迭代升级、安防监控设备市场下沉的大趋势下，预计2021-2026年，全球安防视频监控设备市场规模将以6.3%的复合增长率增长，2026年达到299亿美元。 IPCSoC是安防监控前端设备中的重要组成部分。从视频监控系统进入网络化阶段以来，IPC成为了主流的前端设备，IPCSoC也成为了主流的前端设备视频监控芯片。在新一轮智能化升级中，IPCSoC与AI模块相辅相成，共同实现了图像识别、结构化分析等复杂的功能，给视频监控行业带来了变革。2020年，受国际贸易摩擦和新冠疫情影响，IPCSoC销售额出现下滑。2021年全球IPCSoC市场环比改善，市场规模为6.3亿美元，2017-2021年复合增长率为10.3%。IPCSoC市场未来将伴随技术不断成熟和应用场景的持续渗透将保持高速增长，预计2021-2026年，全球IPCSoC市场规模将以11.5%的复合增长率增长，2026年达到10.9亿美元。 NVRSoC是安防监控后端设备中的重要组成部分。随着IP网络的快速发展，视频监控行业在全球范围内也逐渐进入了网络化/高清化时代，NVR将逐步实现对DVR的替代。2020年和2021年，受国际贸易摩擦和新冠疫情影响，NVRSoC销售额均出现一定程度下滑。2021年全球NVRSoC市场规模达到0.85亿美元。在全球安防监控市场规模持续增长及行业智能化升级的趋势下，预计2021-2026年，全球NVRSoC市场规模将以7.7%的复合增长率增长，2026年达到1.24亿美元。 2、视频对讲领域 （1）基本介绍 摄像头还被广泛应用于消费等领域。以视频会议系统为例，其主要由终端设备、本地设施及软件、服务等三部分构成，其中终端设备主要可分为USB视频会议摄像头和专用视频会议设备，USB视频会议摄像头采集会场视频数据，并传输给专用视频会议设备，从而实现视频数据的传输交换。视频监控芯片是USB视频会议摄像头和专用视频会议设备中的重要组成部分，在图像初始采集后，视频数据往往存在大量冗余信息，不利于网络传输、存储和处理，视频监控芯片中的视频编解码技术可缩小占用的带宽，提升视频传输效率。 （2）发展情况 随着AI、5G、大数据、物联网等技术的不断成熟，催生了众多新兴的消费级应用场景，例如人脸识别验证、视频会议、智能显示、智能家居、便携式设备等。摄像机作为重要的感知和信息获取设备，将被大规模地应用在上述消费应用场景。在人脸识别验证领域，随着人脸识别支付、人脸门禁、人脸考勤等人工智能应用场景逐步成熟，人脸识别验证摄像机渗透率逐步提高；在视频会议领域，受全球疫情的影响，远程办公模式逐步被认可及使用，视频会议产品迎来爆发式增长；在智能显示领域，随着车载显示、楼宇对讲显示、工业人机接口等应用场景智能化程度提高，摄像头在智能显示场景将有较大发展空间；在智能家居领域，随着家用监控摄像头、扫地机器人等消费电子产品逐步融入家庭场景，摄像头在家庭场景的需求不断上升；在便携式设备领域，随着运动相机、无人机、VR/AR等智能设备的兴起，摄像机的渗透率将不断提高。 （3）市场规模 以AIoT（人工智能物联网）应用为例，下游智能家居、智慧城市、智能工业等物联网应用需求的释放使人工智能物联网设备市场增长力强劲。根据Frost&Sullivan数据，全球AIoT市场规模从2017年的159亿美元增长至2021年的319亿美元，复合增长率为19.0%。AIoT因具备智能终端感知和分析能力可加速渗透至家庭居住场景、城市建设及工业管理等领域，预计2021-2026年，全球AIoT市场规模将以12.6%的复合增长率增长，2026年达到578亿美元。上述AIoT市场规模的高速增长将进一步推动视频监控芯片市场规模的增长。 受疫情影响，在线会议在全球成为主要趋势之一，推动全球视频会议市场规模持续增长。根据Frost&Sullivan数据，全球视频会议市场规模在2021年达到89亿美元，预计整体市场规模将在2026年达到192亿美元，年复合增长率为16.6%。根据Frost&Sullivan数据，2021年全球USB视频会议摄像头芯片市场规模为1.09亿美元，2017-2021年复合