現在,攝像頭無處不在。海康威視是全球老大,其攝像頭芯片的供應商之一就是富瀚微。
視頻監控系統包括前 、 后端設備以及中間的傳輸系統等 , 每一項功能的實現均離不開相應芯片的支持。1 )前端設備完成對視頻信號的獲取,包括一臺或多臺攝像機及其配套設備,完成圖像、語音、報警和狀態信息的采集。攝像機將現場情況拍攝成為模擬/數字視頻信號,傳輸到監控系統中。2 )信號傳輸部分完成對前端音視頻、控制與狀態信號的傳送。按照傳輸信號的類型,可分為數字和模擬兩大類。3 )后端 設備包括控制、顯示、存儲等。控制端完成視頻信號的顯示切換、云鏡的控制、資源的分配,實現調度管理的功能;顯示端完成對視頻信號終端設備的輸出;錄像存儲端主要完成數字視頻信號存儲和回放,包括 DVR、NVR 等。
根據 IDC 中國數據顯示,攝像頭是中國視頻監控市場最大的支出,2018 年占市場支出的 64.8%。假設該比例保持不變,乘以上文測算的 2019-2025 年我國視頻監控市場規模,預計 2025 年我國視頻監控攝像頭規模可達 168.2 億美元。根據國內知名安防企業的主流視頻監控攝像頭市場價格和其采用的芯片市場價格,其主流攝像頭價格在 300 元人民幣左右,芯片價格在 7 美元左右,計算可得攝像頭的芯片成本占比在 15%左右。假設芯片占攝像頭支出的比例為 15%,乘以測算的2019-2025 年我國攝像頭市場規模,預計 2025 年我國視頻監控攝像頭芯片的市場規模可達 25 億美元,177億人民幣。
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視頻監控系統的發展經歷了四個階段:模擬化、數字化、網絡化、AI化。
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模擬化
模擬攝像機將模擬信號轉化為數字信號輸出,采用隔行掃描感光器將光信號轉換成模擬電信號,接著由 DSP 進行 A/D 轉換做 與色彩處理后,再做 D/A 轉換,最后調制成 PAL/NTSC 制式電視標準視頻(CCTV) 信號輸出。20 世紀 70 年代末,第一代模擬攝像機監控系統采用模擬攝像機+盒式磁帶錄像機(VCR)的形式。2000 年以后嵌入式硬盤錄像機(DVR)出現,用于前端模擬信號的編碼存儲,模擬攝像機+DVR 的方式成熟穩定,在部分場景沿用至今。
模擬攝像機前端芯片為 ISP (圖像信號處理)芯片,主要對圖像傳感器的輸出信號進行處理,模擬攝像機+DVR(數字硬盤錄像機) 是模擬視頻監控系統的核心,DVR 主要功能包括進行數字化編碼壓縮和存儲。
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ISP 芯片是視頻監控攝像機的重要組成部件。ISP 芯片的主要作用是對視頻監控攝像機前端的圖像傳感器所采集的原始圖像信號進行處理,使圖像得以復原和增強,經 ISP芯片處理后的輸出圖像可直接在顯示器顯示或通過數字硬盤錄像機(DVR)進行壓縮、存儲。ISP 芯片的性能好壞直接決定了視頻監控攝像機的成像質量。
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ISP芯片集成了包括 CFA 插值、白平衡校正、伽瑪校正、3D 降噪、邊緣增強、偽彩色抑制、寬動態處理等功能模塊,并集成可用于用戶編程的微控制器,在獲得高性能的同時,還大幅優化了芯片功耗和物理面積,使得視頻監控攝像機具有了清晰度高、低光性能好、體積小、功耗低等顯著特點。
DVR SoC 編解碼芯片是嵌入式視頻監控 DVR 設備的主芯片。經過前端攝像機采集的視音頻數據通過線纜傳輸到 DVR,DVR 首先將視音頻信號數字化,然后將數字視頻信號輸入 DVR SoC 芯片,DVR SoC 芯片對視音頻數據進行壓縮處理并存儲于硬盤等設備中,在后期需要回溯時,可調出存儲的視音頻數據進行檢索回放。
DVR SoC 芯片集成了中央處理器(CPU)、圖形處理器、視頻編解碼器、顯示控制器、總線控制器、內存子系統、音頻處理器等功能模塊,在獲得高性能的同時,還特別加強了多媒體處理能力,具有接口豐富、功耗低、可靠性高等顯著特點。
在2017年上市的時候,富瀚微主要產品是ISP芯片,還有少部分DVR SoC 芯片和網絡攝像頭用的IPC芯片。
ISP 芯片的市場規模與模擬攝像機出貨量直接相關,預計將穩定在3-4億 人民幣水平。
這其中模擬標清 ISP 芯片持續下降,逐步邊緣化,而模擬高清攝像機作為模擬到網絡的重
要過渡,其 ISP 芯片使用量會快速上升;兩類模型攝像機的市場總量近幾年基本保持穩定。
預計隨著 ISP 技術的成熟,其價格會逐漸小幅下降,由此推算國內 ISP 芯片市場規模大致在 3-4 億人民幣左右,基本保持穩定。
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富瀚微的安防 ISP 芯片全球領先 , 是全球安防第一巨頭海康威視最大的 ISP 芯片供應商 。模擬攝像機 ISP 芯片的主要市場參與者是以富瀚微為代表的國內集成電路設計企業和以韓國 NextChip 、韓國 Pixelplus 為代表的韓國企業。據 IHS,2013 年中國模擬攝像機制造市場總量為 6,229.03 萬部,公司 2013 年 ISP 芯片銷量1,526.73 萬顆,據此推算,富瀚微 2013 年 ISP 芯片市場占比為 24.51%。
2014年-2016年,ISP芯片占富瀚微總收入比例為70%。
可見,富瀚微雖然在ISP芯片領域市場份額最大,但是這個市場是在逐步萎縮的,市場空間也不大。
數字化
數字攝像機直接輸出數字信號。在NVR 出現后,產生了模擬攝像機+DVS+NVR 的數字視頻監控系統,這個體系下 DVS (digital video server,網絡視頻服務器,又叫數字視頻編碼器)僅有編碼壓縮的功能,并沒有存儲能力,而是將數字化后的信息經過互聯網傳輸到后端NVR進行存儲。
在2010年以前,安防行業以模擬攝像頭為主,傳統的安防外資大廠,如安訊士、霍尼韋爾、索尼、松下,在模擬產品積累了較深的技術優勢,對于數字化產品投入較為謹慎,與之相反,海康、大華等國內安防廠商積極投入數字系統研發。因此,在這一波技術創新、行業路徑變化時,國內龍頭實現彎道超車,標志性事件是2011年海康威視成為了全球視頻監控市占率第一名。
網絡化
網絡攝像頭(IPC,Internet Protocol Camera)將數字信號編碼壓縮再輸出。2000 年以后,以嵌入式技術為依托,以網絡、通信技術為平臺,以智能圖像分析為特色 的網絡視頻監控系統獲得快速發展,網絡攝像機也應運而生。網絡攝像機在模擬攝像機的基礎上集成了視頻壓縮和網絡傳輸處理模塊(DVS),兼具模擬攝像機和視頻服務器的技術特點。網絡攝像機通常采用嵌入式架構,集成了視頻音頻采集、信號處理、編碼壓縮、智能分析、緩沖存儲及網絡傳輸等多種功能,再結合錄像系統及管理平臺,可以構建成大規模、分布式的智能網絡視頻監控系統。與模擬攝像機相比,網絡攝像機的清晰度更高,通過網絡傳輸數字信號,受到的干擾比較少。網絡攝像機的出現使得視頻監控從僅限于本地監控發展成遠程監控,整個視頻監控系統朝著智能化的方向進行發展。
根據 IHS 數據,2019 年全球視頻監控設備市場規模 199 億美元,同比增長 9.3%;網絡攝像機占比從 2014年的 39%上升至 2018 年的 70%,已經成為主流。隨著前端 IPC 網絡攝像機逐漸替代模擬攝像機,IPC SoC 替代了 ISP,IPC 逐漸實現從視頻采集到編碼壓縮的全數字化,此時數字視頻監控系統架構精簡為 IPC+NVR。
IPC SoC 芯片是視頻監控網絡攝像機的核心。IPC SoC 通常包含 ISP 模塊和視頻編碼模塊,經過攝像機前端圖像傳感器采集的視頻原始數據經過 ISP 模塊處理后,送到視頻編碼模塊進行壓縮。壓縮后的視音頻碼流通過網線或者無線鏈路傳輸到后端 NVR,NVR 對視音頻數據進行接收處理并存儲,后期需要回溯時可調出存儲的視音頻數據進行檢索回放。
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IPC SoC 通常集成了嵌入式處理器(CPU)、圖像信號處理(ISP)模塊、視音頻編碼模塊、網絡接口模塊、安全加密模塊和內存子系統,部分芯片還集成了視頻智能處理模塊。其中 ISP 處在處理流程的最前端,ISP 性能直接影響編碼后的圖像質量和壓縮效率。
2014 年富瀚微網絡攝像機 IPC SOC 芯片開始量產。2016 年公司 IPC SOC 出貨量達 536 萬顆,2017 年公司基于 Smart264 編碼技術,推出智能高清網絡攝像機 SoC 芯片。
2013-2017 年中國網絡攝像機的出貨數量復合增長率為 84%,至 2017 年市場總量達到 0.79 億臺。
2014 年IPC SoC 芯片市場格局,德州儀器領先,其次是華為海思、安霸、升邁技術、恩智浦。
2017年的時候,國內 IPC SOC 市場已經高度集中,華為海思、德州儀器等幾家大廠占據國內 90%以上的市場份額,其中海思擁有 64%的市占率和絕對領先的產品。
2019年,華為海思市場份額為64%,一家獨大,其次是德州儀器17%、安霸、恩智浦、升邁技術等。
富瀚微在這個視頻監控芯片的最大市場,占比很低。
可見, IPC SOC 領域具有典型的強者恒強特征,作為后來者的富瀚微很難快速趕上。
這個市場競爭也非常激烈,國科微、北京君正、全志科技、瑞芯微、星宸科技Sigmastar、晶晨股份等都有涉及。
AI化
2015 年開始 ,攝像機走向智能化的道路, 向 “看得懂” 努力 。隨著視頻監控的高清化和
網絡化,一些圖像分析處理技術的實現越來越容易,智能化應用開始大展拳腳。智能攝像機基于高清的圖像采集,具備準確的圖像辨識能力,具備大腦思考能力,借助視頻分析軟件可以處理人類無法處理的海量數據。目前在安防行業中正在普遍應用的主要有球機的智能跟蹤功能、客流量統計功能、人臉卡口系統功能、視頻質量診斷技術、實時視頻透霧、暢顯引擎、高清視頻拼接等。
安防進入AI時代。我國智能攝像頭滲透率只有 1% ,AI 芯片 更新迭代快,芯片廠商成長機會相當大 。據前瞻研究院,中國一年有 5000 萬個攝像頭需求,但實際只有 50 萬個智能攝像頭在應用,這個比例只有 1%,我國智能安防才剛剛進入初級階段。我國 AI 應用尚處于早期,AI 占據安防主流市場還需要 5—10 年的時間。
富瀚微的 IPC SoC 產品 FH8830、FH8630D、FH8630M、FH8632、FH8852、FH8856 系列已集成智能模塊,可實施移動偵測、人臉檢測、人形檢測、異常報警等應用。其中 FH8852
及 FH8856 滿足 H.265 /HEVC 視頻壓縮標準。目前 正自主研發智能算法等核心技術,正加速推進 AI 芯片落地。
在監控攝像頭之外,富瀚微還在進軍汽車電子(車載攝像頭)和智能硬件(家用攝像頭)領域,不過規模都還很小。
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由于車載攝像頭多采用有線連接方式,模擬攝像機為主要類型,因此ISP成為車載攝像圖像信號處理芯片的首選方案。目前下游汽車領域智能駕駛需求旺盛,后視、環視、艙內監控等日益成為市場剛需,對ISP芯片的需求保持高速增長。2018 年 8 月,富瀚微發布了其首款汽車前裝芯片 FH8310,進入車輛前裝市場。該款產品是國內本土首款百萬像素以上的車規級 ISP 芯片,目前已在比亞迪唐二代上搭載。在比亞迪新能源汽車上,FH8310主要應用于車內多媒體系統的車內攝像頭,在不同光照條件下為駕駛員提供清晰的車內視頻圖像。車內攝像頭主要用于提供包括車內監控、視頻通話等在內的功能。將來還有望與人工智能相結合,實現駕駛員疲勞預警、手勢識別等高端功能。
2019年,車載攝像頭芯片收入6600萬,占比12.65%,毛利率43.55%。
除了車內攝像頭,富瀚微相關產品已被廣泛應用于汽車倒車后視、行車記錄儀、車內監控等領域。
可見,富瀚微起家于模擬攝像機用的ISP芯片,雖然市場份額做到最大,但是這個領域市場空間小,而且不斷被網絡攝像頭取代。在模擬攝像機向網絡攝像機過渡的關鍵時間點,富瀚微沒能抓住機會,錯失IPC芯片高速發展的機遇,遭到華為海思的碾壓。這個市場競爭激烈,富瀚微產品線以中低端為主,不得不通過低價來搶市場。因此,公司的毛利率和凈利率一路下滑,從2016年的56%下滑到37%。
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ROE下滑更劇烈,從2016年的52%下跌到7.53%,從優秀變為平庸。
公司的營收雖然在增長,但是扣非凈利潤僅有2016年高峰期的60%。
除此之外,下游客戶高度集中,被海康威視和大華股份兩家占據主要市場份額。公司的第一大客戶就是海康威視,占比63%;第二大客戶占比26%。客戶的集中度非常高。因此,公司在面向客戶時缺乏議價權。還有,公司的并購項目中存在很大疑點。上市不久,2018 年 5 月,富瀚微與眸芯科技(上海)有限公司簽訂增資協議,本公司出資人民幣 1706 萬元對眸芯科技(上海)有限公司進行增資,增資后占 51%的股權比例。而眸芯科技是2018年3月才成立的。前腳剛成立,才兩個月就投資?沒過多久,富瀚微又轉讓出去大部分股權。然后到2021年,富瀚微又發公告,將以3.3億現金收購眸芯科技32.43%股權,公司持有的眸芯科技股權比例將由18.57%變更為51%,眸芯科技將成為公司的控股子公司。如果看好眸芯科技,為什么當初要轉讓,不一直持有?現在又高價收購?這背后會不會有利益輸送的貓膩呢?
2017年上市時,公司募集了5億多資金投入到ISP芯片、IPC Soc芯片等項目。結果,2019年3月1日,富瀚微公告表示“實際執行過程中受到多方面因素影響,無法在計劃時間內達到預定可使用狀態”,將對部分IPO募投項目進行延期。延期項目均屬于此前公司重點發力的IPC SoC領域,而延期的主要原因系項目“對產品可靠性、性能、成本的要求持續提高,且產品方案落地及驗證所需時間較長 ”。再加上近三年的財務指標,顯然公司IPO的募集資金沒有得到很好利用,沒有幫助公司增強競爭力,獲得很好的回報。然而,公司在2021又拋出5.81億元的可轉債募資計劃,用于高性能人工智能邊緣計算系列芯片項目、新一代全高清網絡攝像機SoC芯片項目、車用圖像信號處理及傳輸鏈路芯片組項目。這不由得令人擔心:大筆募資然后不達預期、營收增長利潤下滑,這樣的尷尬事還要再重演一遍嗎?
很多券商研報表示,由于華為海思被美國打壓,其IPC Soc芯片市場份額的很大一部分將轉移到富瀚微。但是,富瀚微的三季報并沒有顯示營收和利潤有較大增長。此外,聯詠科技、星宸科技等海思替代品也在虎視眈眈。富瀚微由于大部分業務在ISP芯片,IPC Soc芯片究竟能替代多少,不宜太樂觀。
編輯:jq
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