在視頻監(jiān)控中最關(guān)鍵的核心芯片有四類：ISP SoC芯片、DVR SoC芯片、IPC Soc芯片和NVR Soc芯片。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括前端、后端兩類設(shè)備，按監(jiān)控系統(tǒng)分為兩類四種主要芯片。前端設(shè)備完成對(duì)視頻原始圖像信號(hào)的采集和處理，將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬/數(shù)字視頻信號(hào)，并傳輸?shù)胶蠖嗽O(shè)備中。后端設(shè)備包括控制、顯示、儲(chǔ)存等。SoC 產(chǎn)品主要包括： 前端ISP、前端 IPC SoC 芯片、后端 DVR SoC 芯片、后端 NVR SoC 芯片。
1、ISP：視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)成像質(zhì)量的關(guān)鍵
ISP 芯片的主要作用是對(duì)視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)前端的圖像傳感器(CCD 或 CMOS)所采集的原始圖像信號(hào)進(jìn)行處理，使圖像得以復(fù)原和增強(qiáng)，經(jīng) ISP 芯片處理后的輸出圖像可直接在顯示器顯示或通過數(shù)字硬盤錄像機(jī)(DVR)進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)。ISP 芯片的性能好壞直接決定了視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)的成像質(zhì)量。
ISP 是 SoC 核心。一個(gè) ISP 其實(shí)是一個(gè) SoC 核心，內(nèi)部包含 CPU、SUP IP、IF等單元，可以運(yùn)行各種算法程序，實(shí)時(shí)處理圖像信號(hào)。ISP 的控制結(jié)構(gòu)由 ISP 邏輯和運(yùn)行在上面的 Firmware 兩個(gè)部分組成，邏輯單元除了完成一部分算法處理外，還可以統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前圖像的實(shí)時(shí)信息。Firmware 通過獲取 ISP 邏輯的圖像統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行重新計(jì)算，反饋控制 Lens、Sensor 和 ISP 邏輯，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的目的。
2、IPC SoC：安防芯片最重要標(biāo)的
IPC SoC(IPCamera)芯片是視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的核心。IPC SoC 通常包含ISP 模塊和視頻編碼模塊，經(jīng)過攝像機(jī)前端圖像傳感器采集的視頻原始數(shù)據(jù)經(jīng)過ISP 模塊處理后，送到視頻編碼模塊進(jìn)行壓縮，壓縮后的視音頻碼流傳輸?shù)胶蠖薔VR，NVR 對(duì)視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行接收處理并存儲(chǔ)。
IPC SoC 的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段，產(chǎn)品性能提升。第一階段主要為圖像處理能力的提升，產(chǎn)品自動(dòng)曝光控制能力、自動(dòng)白平衡能力、色彩校正能力、校正能力、祛除壞點(diǎn)能力不斷提高。第二階段開始關(guān)注 IPC 編碼處理能力的提高，隨著帶寬、存儲(chǔ)空間消耗的降低，IPC 整體成本下降。隨著 AI 技術(shù)的發(fā)展，第三階段到來，智能化不斷推進(jìn)，IPC 應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。
視頻解壓碼高壓縮比化，帶 VCA 芯片成為趨勢(shì)。監(jiān)控?cái)z像頭像素的提高給線路傳輸、后端存儲(chǔ)帶來了較大的壓力，因此對(duì)視頻編解碼技術(shù)的要求也不斷提高。H.265(HEVC)新標(biāo)準(zhǔn)將成為未來編解碼主流技術(shù)。面對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、后端存儲(chǔ)的壓力，IPC SoC 廠商開始將部分分析功能劃分到前端芯片，具有 VCA(視頻內(nèi)容分析功能)功能的 IPC SoC 成為趨勢(shì)。
3、DVR SoC：集編解碼、壓縮、儲(chǔ)存于一身
DVR(DigitalVideoRecorder)，即數(shù)字視頻錄像機(jī)，成本低、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控受限。前端設(shè)備采用模擬攝像機(jī)，后端采用數(shù)字記錄技術(shù)，DVR 集合了錄像機(jī)、畫面分割器、云臺(tái)鏡頭控制、報(bào)警控制等功能于一身，便于組成一個(gè)小型的監(jiān)控系統(tǒng)。
但由于技術(shù)架構(gòu)的局限性，數(shù)字硬盤錄像機(jī)無法解決網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控環(huán)境中的傳輸和多路同時(shí)監(jiān)控、高集成度集中監(jiān)控等問題，不適合準(zhǔn)備升級(jí)的新建監(jiān)控系統(tǒng)以及要求遠(yuǎn)程視頻傳輸(超過 1～2 公里)的系統(tǒng)。DVR SoC 將模擬音視頻信號(hào)數(shù)字化、編碼壓縮與儲(chǔ)存。
競爭激烈+產(chǎn)品替代，DVR 市場發(fā)展受限，但仍有發(fā)展空間。DVR 市場中廠家眾多，且各家產(chǎn)品之間同質(zhì)化較為嚴(yán)重，這使得 DVR 市場內(nèi)部競爭異常激烈。隨著高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展和價(jià)格的降低，DVR 產(chǎn)品正面臨著來自 NVR 的挑戰(zhàn)。市場定位不同，DVR 產(chǎn)品仍有市場空間。小型監(jiān)控場景中如果對(duì)視頻清晰度要求不是很高(不高于 1080P)而傳輸距離又不遠(yuǎn)，很有可能會(huì)選用模擬方案，如一般的店鋪監(jiān)控、小區(qū)監(jiān)控。
4、NVR SoC：需求優(yōu)勢(shì)隨網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)一步擴(kuò)大
NVR(NetworkVideoRecorder)，即網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)，核心特點(diǎn)是它的網(wǎng)絡(luò)功能。NVR最主要的功能是能通過網(wǎng)絡(luò)接收 IPC(網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī))傳輸?shù)臄?shù)字視頻碼流，并進(jìn)行存儲(chǔ)、管理，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化帶來的分布式架構(gòu)優(yōu)勢(shì)，在圖像處理、圖像儲(chǔ)存、檢索、備份、以及網(wǎng)絡(luò)傳遞、遠(yuǎn)程控制等方面優(yōu)于模擬監(jiān)控系統(tǒng)。簡單來說，通過 NVR，可以同時(shí)觀看、瀏覽、回放、管理、存儲(chǔ)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。NVR SoC接受網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的 IP 碼流，進(jìn)行編解碼、存儲(chǔ)。
兼容性及成本較高制約 NVR 發(fā)展，但需求優(yōu)勢(shì)仍在進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品涉及的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議眾多，涉及的功能點(diǎn)也多，各 IPC SoC 廠家采用的協(xié)議不一致，直接導(dǎo)致系統(tǒng)接入困難或無法接入。NVR 系統(tǒng)與模擬攝像機(jī)、DVR 系統(tǒng)相比較而言，因研發(fā)成本與生產(chǎn)成本的關(guān)系，價(jià)格仍然顯得偏高。從市場層面來說，由于監(jiān)控市場對(duì)于高清和網(wǎng)絡(luò)化的追求，因此 NVR 擁有比 DVR 更為廣闊的市場空間。
