浅谈安防监控市场及IPC SoC性能
据gartner数据显示，2020年全球视频监控摄像机总出货量约为5.8亿部，预计到2022年将增长逾8.5亿部。随着科技的进步，5g移动网络的商用、宽带网络的普及，传统的闭路安防监控开始向网络安防监控转型。安防监控的发展有数十年之久，制造企业已拥有完整的、系统的产业链体系。随着设计、制造技术的不断成熟，安防监控设备成本得到大幅度的下降，安防监控市场逐步向各个领域渗透，安防监控设备在交通枢纽、军事、银行、学校、社区安防等方面均有应用。
浅谈安防监控市场
近年来，消费电子、物联网iot、工业互联网、智能家居、智慧城市的发展，推动了安防监控技术的革新，ipc（网络监控摄像机）开始兴起。网络监控摄像头应用广泛，需求扩大，ipc soc市场前景可观，公开信息显示华为海思、德州仪器、安霸、北京君正、富瀚微、国科微等企业均有对网络监控系统前端ipc soc进行深入研究。据观研报告预计2023年，我国安防ipc soc市场规模将达67.1亿元。
在监控摄像设备领域，我国安防监控设备企业在国际市场中占据重要地位，对2021年上半年全球安防设备企业年营收数据整理发现，国内企业海康威视营收339.02亿元，比上年同期增长39.68%，连续8年拿下全球安防设备企业营收第一。大华股份实现营业收入135.05亿元，同比增长37.27%，其中一季度51亿元，二季度84亿元，排名全球第二。在前十名的国内企业还有宇视科技、天地伟业等。
ipc (ip camera) soc在监控设备中起什么作用
安防监控主要有两种，分别为模拟监控和ipc（网络监控）。
模拟监控由前端isp芯片和dvr soc组成。模拟监控isp芯片是对通过图像传感器捕捉到的信号进行降噪、曝光度调整等图像优化处理，该处理过程决定了最终视频成像的质量。后端dvr soc主要是完成模数转换的一个过程，将音、视频的模拟信号转换为数字信号，并对视频编码、压缩和存储。
网络监控主要由前端ipc soc和后端nvr soc组成。网络监控后端nvr soc主要是接收ipc的ip码流，并进行视频编解码、存储等。ipc soc为网络安防摄像机的核心，内部集成cpu、isp、音视频编码模块、网络接口模块、安全加密模块、视频智能处理模块等。isp模块是对图像传感器采集到的原始数据进行处理，处理后的数据在编码器模块进行压缩在传入后端储存。
近年来安防监控摄像头的像素不断提高，对监控数据、视频储存方面的处理性能也有所提高，为节约存储空间很多安防监控厂商将h.264编码器压缩标准提升至h.265，h.265标准的压缩编码算法较为复杂，对ipc soc性能要求也随之提高。
ipc soc决定着安防监控设备成像、视频压缩编码等一系列性能，下文将对市场占比份额较高的ipc 上游供应商的产品进行介绍。
“小海思”smart hd ipc soc
（图片来源：海思官网）
“小海思”系列芯片是华为对外供应芯片系列，该系列芯片主要应用于安防监控、机顶盒等领域，据公开信息显示，在华为禁令生效前，海思在安防监控前端芯片领域市场占比达7成以上，后端芯片市场达8成以上。海思在安防监控芯片领域进行了全局部署，涵盖了ipc、ai-ipc、nvr、dvr等系列的产品。
hi3516av300是一颗smart hd ipc soc，内置双核最高工作频率可达900mhz的arm cortex-a7处理器，并且支持浮点运算和neon加速，能够将复杂的视频编解码器性能提升60%~150%。采用业界最新的h.265视频压缩编码器，尽可能的降低视频内存大小，同时集成高性能nnie引擎和智能计算加速引擎，处理性能最高1.0tops，使得hi3516av300在低码率、高画质、智能处理和分析、低功耗等方面引领行业水平，并可实现智能追踪和人脸校正的功能。该芯片isp模块支持多级降噪和6-dof防抖等功能，增加视频成像效果。在视频接口方面，该芯片支持4m/5m的两路高清视频录制，第一路输入最大分辨率达3840*2160，第二路最大输入分辨率为2048*1536。并可完美兼容索尼、松下、安森美等主流厂商的图像cmos传感器。hi3516av300支持单声道差分输入，降低噪音摄取。还支持sd3.0卡读写功能和tso网络加速功能。该芯片多用于安防监控、摄像头等领域。
ambarella cv5s 8k ipc soc
（cv5s 8k ipc soc 图片来源：ambarella官网）
ambarella在安防监控方面具有不错的表现，ambarella cv5s 8k ipc soc采用了先进的5nm制程工艺，cpu为双核64位arm®cortex®-a76，主频高达1.6ghz。cv5s内置8k图像处理器、音视频编、解码器支持h.265和h.264视频压缩。该ipc soc具有低功耗的特性，在进行30fps的8k视频录制时功耗仅为4w。cv5s具有先进的isp，在昏暗的灯光环境下依然可以提供出色的成像表现，在高对比度的环境下hdr技术能够捕捉更高的图像细节，该芯片的图像处理能力得到了进一步的提升。cvflow引擎可以同时运行多个神经网络（nn），时加速计算能力，在最小的功耗下提供更快的计算能力。支持10m到100m网络连接。
fh8658 5m ipc soc
上海富瀚电子fh8658 5m ipc soc采用了risc cpu，最高工作频率达1.5ghz，该芯片分辨率为2688*1520的5m视频录制，isp集成了实时空域降噪、自动白平衡、自动曝光、自动对焦等功能，支持h.264/h.265码流，在音频方面支持三通道adc和单通道dac，采样频率为8khz~48khz，还具备回声消除功能，在性能方面加入了神经网络加速器，提升图像处理能力和较高的编码质量和极低的编码率，在网络连接方面子池10m到100m网络接入，实现智能互联。该ipc soc可使用于多种网络摄像机产品。
通过以上3款ipc soc的性能了解。在视频录制方面，三款芯片都支持5m以上分辨率的视频录制，ambarella cv5s 30fps的8k视频录制能力上更为突出。均支持和神经元网络加速，增强图像处理能力。值得一提的是ambarella cv5s可在昏暗的环境下成像能力依然出色。
总结
万物互联的时代，传统的安防监控也开始向网络监控发展，实现实时数据传输。5g网络、智慧城市的建设，推动了ipc的发展。在未来，依托大数据的加持，ipc会朝着智能化、高清化不断前进。
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在监控摄像设备领域，我国安防监控设备企业在国际市场中占据重要地位，对2021年上半年全球安防设备企业年营收数据整理发现，国内企业海康威视营收339.02亿元，比上年同期增长39.68%，连续8年拿下全球安防设备企业营收第一。大华股份实现营业收入135.05亿元，同比增长37.27%，其中一季度51亿元，二季度84亿元，排名全球第二。在前十名的国内企业还有宇视科技、天地伟业等。
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安防监控主要有两种，分别为模拟监控和ipc（网络监控）。
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网络监控主要由前端ipc soc和后端nvr soc组成。网络监控后端nvr soc主要是接收ipc的ip码流，并进行视频编解码、存储等。ipc soc为网络安防摄像机的核心，内部集成cpu、isp、音视频编码模块、网络接口模块、安全加密模块、视频智能处理模块等。isp模块是对图像传感器采集到的原始数据进行处理，处理后的数据在编码器模块进行压缩在传入后端储存。
近年来安防监控摄像头的像素不断提高，对监控数据、视频储存方面的处理性能也有所提高，为节约存储空间很多安防监控厂商将h.264编码器压缩标准提升至h.265，h.265标准的压缩编码算法较为复杂，对ipc soc性能要求也随之提高。
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（图片来源：海思官网）
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ambarella cv5s 8k ipc soc
（cv5s 8k ipc soc 图片来源：ambarella官网）
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总结
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