智能安防行业研究：现状、趋势与格局

        芯片在产业链中扮演着最核心的角色。芯片广泛应用于安防系统的前端、后 端、中心系统等各处，左右着安防系统的整体功能、稳定性、能耗和成本， 并在很大程度上决定着安防行业未来的发展方向。视频监控系统中从图像 信号处理、视频编解码、视频存储、到 AI 智能分析，每项技术的发展都需 相适配的芯片硬件紧密结合，才能充分发挥整个系统的功效。最早的模拟系 统中，仅需负责图像处理的专用 ISP 芯片，随着应用功能的复杂化，全定制 型的片上芯片（System On Chip，SoC）把一个系统所需的各种芯片和电子部 件集成到单一芯片上，成为监控系统的主流应用，前端集成的 IPC SoC 芯片 和后端集成的 DVR SoC 芯片、NVR SoC 芯片在数字监控系统和网络高清监 控系统中广泛应用。目前 ISP、IPC SoC、DVR SoC 和 NVR SoC 四类芯片均 已实现了较大程度的国产化替代，主要厂商有华为、海思、富瀚微、中星微 等。随着智能化与安防行业紧密结合，各种类型的 AI 芯片正快速向安防监 控各环节渗透，但高性能 AI 芯片仍以国外为主导。

        ISP 芯片(Image Signal Processing，图像信号处理)：主要作用是对视频监控摄 像机前端的图像传感器（CCD 或 CMOS）所采集的原始图像信号进行处理， 包括高性能的空间域时间域噪声消除、镜头暗角/畸变校正、色度空间变换、宽动态合成和映射、数字稳像、去雾以及自动曝光（AE）、自动白平衡（AWB）、 自动聚焦（AF）的数据统计和控制策略等，使图像得以复原和增强。ISP 芯 片的性能直接决定了视频监控摄像机的成像质量。

        DVR（DigitalVideoRecorder，数字硬盘录像机）SoC 芯片：将 CPU 处理器、 内存、压缩、外设接口等进行整合。其中，模数转换（A/D）芯片和视频编 解码芯片是其最主要的部分，A/D 芯片的主要作用是将音视频模拟信号转 换成数字信号；视频编解码芯片将 A/D 输出的数字信号进行编码转换成 MPEG-4 或 H.264、H.265 等标准码流。

        IPC SoC：通常集成了嵌入式处理器（CPU）、图像信号处理（ISP）模块、视 音频编码模块、网络接口模块、安全加密模块和内存子系统，视频原始数据 经过 ISP 模块处理后，传到视频编码模块进行压缩，然后通过网络传输到后 端 NVR 接收处理并存储。可见，IPCSoC 芯片涵盖了视频监控的核心技术 ——ISP 技术和视频编解码技术。

         NVR (Network Video Recorder，网络硬盘录像机) SoC 芯片：NVR 系统的前 端为网络摄像机 IPC，IPC 将视频信号传输至 NVR 进行存储，NVR 功能单 一，仅视频传输与存储，更多视频分析功能放在后台（云端）服务器运行。 随着 IPC+NVR 方案渐成主流，NVR SoC 芯片也迎来了高速增长。

        当前，人工智能正处于初步开发阶段，对于 AI 芯片的定义并没有一个严格 和公认的标准，应用于人工智能场景的各类芯片都被宽泛的认为是AI芯片。

        AI 芯片主要囊括三大类，一是经过软硬件优化可以高效支持 AI 应用的通用 芯片，例如 GPU 方案 ；二是侧重加速机器学习（尤其是神经网络、深度学 习）算法的芯片，这也是目前 AI 芯片中最多的形式，如 FPGA、ASIC 方案； 三是受生物脑启发设计的神经形态计算芯片，称之为类脑芯片，通过模拟人 脑运行机制设计。比如IBM的类脑芯片TrueNorth就是基于脉冲神经网络。 但受限于脑科学的发展水平，目前还很难研制出通用的类脑芯片，市场上的 类脑芯片一般只是部分汲取了人脑特点的专用处理芯片。

（编辑：西安站长网）

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