电子行业
敬请参阅最后一页特别声
-
证券研究报
1 、 安防 SoC ：安防设备的核心
1.1 、 主要安防芯片分类 摄像机的构成主要包括镜头、图像传感器、图
像信号处理器，其主要功能如下： 镜头透镜 (lens) ：其作用是聚集光线。 图像传
感器：利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相
应比例关系的电信号。
图像信号处理器：也叫做 ISP （ Image Signal Process ），一般用来处理 Image
Sensor （图像传感器）的输出数据，如做 AEC （自动曝光控制）、 AGC （自动
增益控制）、 AWB （自动白平衡）、色彩校正、 Lens Shading 、 Gamma 校
正、 祛除坏点、 Auto Black Level 、 Auto White Level 等等功能的处理。
图 1 ：摄像机原理
资料来源： CPS 中安网 视频监控系统主要包括前端、后端两类设备，按监控系统分为两类四种主
要芯片。 前端设备完成对视频原始图像信号的采集和处理，将图像信号转化为模拟 / 数
字
视频信号，并传输到后端设备中。后端设备包括控制、显示、储存等。 SoC 产 品
主要包括三类：前端 IPC SoC 芯片、后端 DVR SoC 芯片、后端 NVR SoC 芯
片。
表 1 ：视频监控系统四类主要芯片
监控系统
对应芯片
主要功能
模拟监控系统
前端： ISP
图像信号处理。对前端图像传感器输出的 信号进行处理，
光
后端： DVR SoC
首先将模拟音视频信号数字化，然后进行
压缩并储存于硬盘等设备中
网络监控系统
前端： IPC SoC
集成 CPU 、 ISP 、视频编解码模块、网络
接口模块，部分芯片集成视频分析功能
后端： NVR SoC
基于 IP 网络，接受网络摄像机的 IP 码流
进行编解码、存储和转发
资料来源： CPS 中安网，光大证券研究所
ISP ：视频监控摄像机成像质量的关键
ISP 决定视频监控摄像机成像质量。 ISP 芯片的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，使图像得 以复
原和增强，经 ISP 芯片处理后的输出图像可直接在显示器显示或通过数字硬 盘
录像机（ DVR ）进行压缩、存储。 ISP 芯片的性能好坏直接决定了视频监控摄 像
机的成像质量。
电子行业
敬请参阅最后一页特别声
-
证券研究报
ISP 是 SoC 核心。一个 ISP 其实是一个 SoC 核心，内部包含 CPU 、 SUP
IP 、 IF 等单元，可以运行各种算法程序，实时处理图像信号。 ISP 的控制结构
由 ISP 逻 辑和运行在上面的 Firmware 两个部分组成，逻辑单元除了完成一部
分算法处理 外，还可以统计出当前图像的实时信息。 Firmware 通过获取 ISP
逻辑的图像 统计信息进行重新计算，反馈控制 Lens 、 Sensor 和 ISP 逻辑，以
达到自动调节 图像质量的目的。
图 2 ： ISP 处理流程
资料来源： CSDN
IPC SoC ：安防芯片最重要标的
IPC SoC （ IPCamera ）芯片是视频监控网络摄像机的核心。 IPC SoC 通常包含
ISP 模块和视频编码模块，经过摄像机前端图像传感器采集的视频原始数据经过
ISP 模块处理后，送到视频编码模块进行压缩，压缩后的视音频码流传输到后端
NVR ， NVR 对视音频数据进行接收处理并存储。
图 3 ：典型网络摄像机部署方案
图 4 ： IPC SoC 芯片架构图
资料来源：富瀚微招股说明书
资料来源：富瀚微招股说明书，光大证券研究所
IPC SoC 的发展经历了几个阶段，产品性能全方位提升。第一阶段主要为图像处
理能 力 的提升，产品自动曝光控制能 力 、自动白平衡能 力 、色彩校正能 力 、校正 能
力 、祛除坏点能 力不断 提 高 。第 二 阶段 开 始关 注 IPC 编码处理能 力 的提 高 ， 随
着带宽 、存储 空间消耗 的 降低 ， IPC 整体 成 本 下 降 。 随着 AI 技术 的发展，第三
阶段到来， 智 能化 不断推 进， IPC 应用 领域扩 展。
视频解压码 高 压缩比化， 带 VCA 芯片成为 趋势 。监控摄像头像 素 的提 高给 线 路 传
输、后端存储 带 来了 较 大的压 力 ， 因此 对视频编解码 技术 的要 求 也 不断 提 高 。
H.265 （ HEVC ）新标 准 将成为 未 来编解码主流 技术 。面对数据传输、后端存储
的压 力 ， IPC SoC 厂商开 始将部分分析功能 划 分到前端芯片， 具有 VCA （视频内
容 分析功能）功能的 IPC SoC 成为 趋势 。
电子行业
敬请参阅最后一页特别声
-
证券研究报
DVR SoC ：集编解码、压缩、储存于一 身
DVR(DigitalVideoRecorder) ， 即 数字视频录像机，成 本低 、网络 远 程监控受
限 。 前端设备采用模拟摄像机，后端采用数字 记 录 技术 ， DVR 集 合 了录像机、
画 面 分 割 器、 云台 镜头控制、报 警 控制等功能于一 身 ， 便 于组成一个 小 型的监控系
统。 但 由于 技术 架构的 局限 性，数字硬盘录像机 无 法解决网络 远 程监控 环境 中
的传输 和 多路同 时监控、 高 集成 度 集中监控等 问题 ， 不适合准 备升 级 的新 建 监
控系统以 及 要 求远 程视频传输 ( 超 过 1 ～ 2 公里 ) 的系统。 DVR SoC 将模拟音视
频信号数字 化、编码压缩与储存。
图 5 ：典型 DVR 部署方案
资料来源： a&s 网
竞争激烈 + 产品 替代 ， DVR 市场 发展受 限 ， 但仍有 发展 空间 。 DVR 市场 中 厂家众
多 ， 且 各 家 产品 之间同 质化 较 为 严 重， 这 使得 DVR 市场 内部 竞争异 常 激烈 。 随
着高清 网络摄像机的发展和 价格 的 降低 ， DVR 产品正面 临着 来自 NVR 的 挑战 。
市场 定位 不同 ， DVR 产品 仍有市场空间 。 小 型监控 场景 中如 果 对视频 清晰度 要
求不 是 很高 ( 不高 于 1080P) 而 传输 距离又不远 ， 很有 可能 会选 用模拟方案，如一
般的 店铺 监控、 小区 监控。
NVR SoC ： 需求优势随 网络化进一 步扩 大
NVR(NetworkVideoRecorder) ， 即 网络录像机，核心特点是 它 的网络功能。 NVR
最主要的功能是能通过网络接收 IPC( 网络摄像机 ) 传输的数字视频码流，并进行 存
储、 管 理， 从而 实 现 网络化 带 来的分 布式 架构 优势 ，在图像处理、图像储存、 检
索 、备 份 、以 及 网络传 递 、 远 程控制等方面 优 于模拟监控系统。 简 单来说，通 过
NVR ，可以 同 时 观看 、 浏览 、 回放 、 管 理、存储 多 个网络摄像机。 NVR SoC 接受网
络摄像机的 IP 码流，进行编解码、存储。
电子行业
敬请参阅最后一页特别声
-
证券研究报
图 6 ：典型 NVR 部署方案
资料来源： 千家智慧城市 网
兼容 性 及 成 本较高 制 约 NVR 发展， 但需求优势仍 在进一 步扩 大。当 今 网络产品 涉
及 的标 准协议众多 ， 涉及 的功能点也 多 ，各 IPC SoC 厂家 采用的 协议不 一 致 ， 直接
导致 系统接 入困难 或 无 法接 入 。 NVR 系统与模拟摄像机、 DVR 系统相比 较 而言 ，
因 研发成 本 与 生 产成 本 的关系， 价格仍 然显得 偏高 。 从市场层 面来说，由 于监控 市
场 对于 高清 和网络化的 追求 ， 因此 NVR 拥有 比 DVR 更 为 广阔 的 市场空 间 。
1.2 、 安防芯片量 价齐 升， 市场规 模 稳步 增 长
摄像头在视频监控 支 出中 占 比最 高 。 根 据 IDC 中 国 数据显示，摄像头是中 国 视 频监
控 市场 最大的 支 出， 2018 年占市场支 出的 64.3% 。
图 7 ： 2018 年 中 国 视频监控 市场支 出结构
64.30%
摄像头
录像设备
视频应用软件
储存
资料来源： IDC ，光大证券研究所
ISP ： 根 据富瀚微 披露 数据 测 算， ISP 均价约 5~6 元， 价格较 为 稳 定。传统模
拟 安防摄像头 占 比 逐年 下 降 ， 而车载市场 成为 未 来重要增 长 点。 根 据 TSR 数
据， 2023 年 全 球车载 摄像头出 货 量 2.04 亿颗 ， 有望 成为 ISP 重要增 长 点。传
统安防 ISP 近些年市场 出 货 量 保持稳 定， 维持 7000-8000 万颗每年 。
敬请参阅最后一页特别声
-
证券研究报
电子行业
图 8 ： 2020-2023 年 ISP 市场规 模 测 算（单位： 亿 元）
资料来源：富瀚微 公告 ， IHS ， TSR ，光大证券研究所 测 算
IPC SoC ： 根 据 立鼎 产业研究网数据， IPC SoC 其中 低 端产品 售价 1~2 美金
（ 占 比 约 75% ），中端 售价 3~4 美金 （ 占 比 约 20% ）， 高 端产品 售价 10~20
美金 （ 占 比 约 5% ）， 因此测 算 整体 IPC 均价约 2.6 美金 。 随着 中 高 端产品 占
比上升，产 品 价值 量 有望 提升。 根 据 IHS 测 算， 2023 年 全 球 网络摄像机出 货
量 有望 达 2 亿 台 ，对应 IPC 需求约 2 亿颗 。
图 9 ： 枪式 摄像头结构
图 10 ： 简 机摄像头结构
资料来源： GLPOLY
资料来源： GLPOLY
DVR/NVR SoC ： 根 据富瀚微 披露 数据 测 算， DVR/NVR SoC 均价约 22 元 人民
币 。 随着 AI NVR SoC 芯片 渗 透 率 提升， 价格有望 上升。 根 据 IHS 预测 ， 2023
年 全 球 Linux 系统录像机（ 即 DVR/NVR ）出 货 量 有望 达 3955 万台 。 我们 据 此
测 算 20~23 年 IPC SoC 市场规 模 约 23.9/41.8/55.5/67.1 亿 元 ； DVR/NVR 市场
规 模 约
7.3/8.6/9.8/11.1 亿 元。
图 11 ： 2020-2023 年 安防 SOC 市场规 模 测 算（单位： 亿 元）
90.0
80.0
70.0
11.1
60.0
9.8
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
7.3
23.9
8.6
41.8
55.5
67.1
0.0
2020
2021E
2022E
2023E
I PC
s oc
D V R/N
VR
S oC
资料来源：富瀚微 公告 ， IHS ，光大证券研究所 测 算
敬请参阅最后一页特别声
-
证券研究报
电子行业
1.3 、 芯片设计行业上下 游 集中， 支撑 行业发展
安防 SoC 属 于芯片设计行业，上 游 为芯片 代工厂 ，下 游 为安防电子设备 厂 ，上
下 游较 为集中。集成电 路 产业 链 包括设计、制 造 、 封装 和 测试 等 环 节，各个 环
节 目前 已 分别发展成为 独立 、成 熟 的子行业。集成电 路 设计 企 业设计的产品方案，
通过 代工 方 式 由 晶圆代工厂商 和 封装测试厂商 完成芯片的制 造 和 封装测试 ，然
后 将芯片产成品作为元器件 销售给 电子设备制 造厂商 。按 照购销 关系，行业上
游晶 圆代工厂商 、 封装 和 测试厂商 集中 度较高 ，下 游 安防电子设备制 造厂商龙
头集中 效 应明显。
图 12 ：安防 SoC 产业 链
资料来源：富瀚微招股说明书，光大证券研究所
根 据 IDC 测 算， 2018 年 ， 海康 大 华市占率合 计 约 50% 。 2018 年海康威 视 市
占 率 达 36.4% ，为 市场绝 对 龙 头，大 华市占率占 15.5% ，电子设备制 造厂商
龙 头 集中， 呈现双寡 头 态势 。
图 13 ： 2018 年 中 国 视频监控 市场厂商份额
43.60%
36.40%
15.50%
4.50%
海康威视
大华
宇视
其他
资料来源： IDC ，光大证券研究所
与下 游 大的安防 厂商 的 稳 定 合 作，是安防芯片 厂商 的重要 支撑 ，一方面大 客户 的 需
求保障 了芯片 厂商 的业 绩稳 定， 另 一方面芯片 厂商 与安防 终 端大 客户 的 密切合 作
有助 于 不断迭代 自 身 产品，提升产品 竞争力 。
电子行业
敬请参阅最后一页特别声
-
证券研究报
2 、 高清 化、 智 能化 推 动行业发展， 市场
边
界不断扩张
安防视频监控 市场 的 总趋势 是 高清 化、网络化和 智 能化。安防视频监控 技术已 经 历
全模拟监控、数字监控、网络监控三个发展阶段，并正在 快速向 新一 代智 能 高 清 监
控的发展方 向演 进。 随着 视频监控 技术 的 推陈 出新，视频监控 多媒体 处理芯 片也
在 不断更 新换 代 。
图 14 ：视频监控发展 趋势
资料来源： 深圳市 安全防 范 行业 协会 ，中安网，光大证券研究所
IPC SoC 出 货 量 不断 增 加 。 随着 行业的 不断 发展，对摄像头 清晰度 要 求不断 提 高 ，
主流产品 清晰度从 200 万 像 素 、 400 万 像 素 到 800 万 像 素 （ 4K 分 辨率 ） 不断 提
高 。 随着清晰度 的提 高 ，视频监控的应用 场景不断扩 展，全 球 网络摄像机出 货 量
从 2017 年 的 0.79 亿台 增 长 到 2020 年 的 1.43 亿台 ， 年 复 合 增 长率 21.82% 。据
IHS 预测 ， 2023 年 网络摄像头出 货 量将增 长 到 2.00 亿台 。
图 15 ：网络摄像机出 货 量（单位： 亿台 ）
2.5
2
1.5
1
0.7
9
0.99
1.20
1.4
3
1.6
6
1.8
5
2.00
0.5
0
2017
2018
2019
2020
2021E
2022E
2023E
网络摄像机出货量：亿台
资料来源： IHS 预测 、富瀚微 公告 ，光大证券研究所
2.1 、 高清 化： 高清走向 4K/8K
4K/8K （ 超高清 以上） 带 来行业 多领域 升 级 ， 夜间 监控、大视 角 监控、 智 能监控 获
得发展。安防监控行业 越 来 越 重视 夜间低照度 或 者零 照度 的监控 效果 ， 超高清 技术
的应用，可以 让 ED( 低 折射 率高 色 散 系数 ) 玻璃 较 好 地 校正色 差 ，提 高 日 夜 成
像的 共焦 能 力 和像质。
电子行业
敬请参阅最后一页特别声
-
证券研究报
图 16 ： 4K 夜 视 效果
资料来源：中安信 联 安防 帮 ， 腾讯 网
超高清 解决 公 共 场 所大视 角 监控 问题 。对于机 场 、 火 车 站 等大面 积 、 人 员 集中的 公
共 场 所来说，大视 角 技术 的运用 越 来 越 得到重视。在 这 类 场 所中，由于 需 要监 控的
人 员 多 、 需 要监控的 角 度 大，目前大 多 采用 球 机或两个 半 球 机来达成 无 死角 的监
控。然 而这 样 监控受制于视 场 角 问题 ，能大 角 度 监控的分 辨率 就 较低 ，分 辨 率较
高 的 又无 法完成全 景 监控。
图 17 ： 4K 大视 角 监控
资料来源： 搜狐 网
超高清 是 远距离 AI 智 能 技术 应用的基 础 。 智 能 技术 的 人 脸识 别、 步态 识 别等
生 物识 别 技术 受制于分 辨率 的 限 制。 而超清技术 的 加 盟 可以大大缩 小这 一 领域 的 缺
陷 ， 随着 H.265 、 H.266 新一 代 编解码标 准 的 商 用， 4K 技术 在传输、成像 技术
的 突破 ，特别是对于传感器性能的 优 化将 很 大程 度 上解决 这 一 问题 。
政策 支持超高清技术 发展， IPC SoC 由 高清走向 4K/8K 。安防 已 经 从 模数时 代
满 足 人 眼 态势 监 看 的 “ 看 得 见” 阶段， 演 进到 满足 分 辨 细 节目标的 “ 看 得 清 ” 阶
段， 清晰度 的 不断 提升， 从高清 进一 步向 4K 和 8K 超高清 。 2018 年 5 月 ， 东
方明 珠 新 媒体 股 份有限公 司 与中 国 电信、富 士 康 等 联 合 发 布 “5G+8K” 试 验 网， 这
是中 国 首个基于 5G 测试 网络的 8K 视频应用平 台 。 2019 年 3 月 ，中 国工 信部
等三部 委联 合 印 发 《 超高清 视频产业发展行动计 划 （ 2019-2022 年 ） 》 ，提出要
按 照 “ 4K 先行、 兼 顾 8K ” 的 总体技术路 线，大 力推 进 超高清 视频产业发展和相
关 领域 的 应用，中 国 视频业发展 向超高清 显示 演 进。 《 行动计 划 》 提出， 2022
年 ， 我国 超高清 视频产业 总体规 模 超 过 4 万亿 元， 4K 产业 生态体 系基 本 完
善 ， 8K 关键 技 术 产品研发和产业化取得 突破 ， 形 成一 批 具有国 际 竞争力 的 企
业。
电子行业
敬请参阅最后一页特别声
-
证券研究报
终 端大 厂 积极 布局 4K 产品和方案。目前主流安防 企 业 已 经 推 出 诸 多 4K 产品和 方案，
如大 华 4K 极 光摄像机， 海康威 视 4K 视频监控方案、 华 为 4K 智 能 球 机、 天地伟 业 4K
全 局球 、 江森 自控 乐思 4K 超高清 摄像机等。
大 华 极 光摄像机 支持 1200 万超高清 视频监控和 人 脸 检测 ，还 支持超低照度
显 示，在 夜间及 雨 、 雪 、 雾 等能 见 度 极 低 的 环境 条 件下实 现超高清 彩色监控。
海康威 视 4K 视频监控方案包含 从 前端产品、分控中心、 总 控中心三部分 齐
全 的 4K 产品线。前端产品包含 4K 的 枪 机、 筒 机、 球 机、 云台 、 护罩 一 体
机， 分控中心包含可以处理 4K 视频流的 NVR 、 超 脑 、 交 换机， 总 控中心
包含行 业平 台 、核心 交 换机、编解码器、显示设备。 无 论 是存储和传输设
备，还 是解码和显示设备， 均 可与 4K 星 光摄像机组成完 整 的 4K 星 光 级 视
频监控 系统。
华 为 4K 超高清 星 光 级 红 外 智 能 球 机 充 分采集 超低照度 条 件下的 细 微 环境 光 线，
实 现 4K 级 别的 “ 彩色 夜 视 ” 。内 置 芯片 支持多 种 智 能行为分析功能 及 人车 分类
检测 ，实 现智 能 人 脸抓拍 和 车 辆抓拍 。
天地伟 业 4K 星 光 智 能 双 目全 局球 集成 AI 智 能、 警 戒 、 星 光、全 景 等核心
技 术 于一 体 ，实 现智 能摄像机的一机并用。 该 智 能 球 还可 根 据 场景 自由
切 换 法制 审讯 、监所 管 教 、 教育督 导 、 智 能监控等 多 种模 式 。在视频监
控模 式 中，基于 双 动点设计，定点通 道 采用 4K 观看 全 景画 面，动点采用
20 倍变 焦 镜头， 兼 顾 远景 与 细 节。
图 18 ： 海康 4K 星 光产品线
图 19 ：大 华超高清 （ 1200 万 ） 枪 型网络摄像机
资料来源：安防 知识 网
资料来源：大 华 官 网
4K/8K 带 动 高 端 IPC 市场快速放 量。 4K 技术 可以与 5G 、 人工智 能等 技术深度 融
合 ，运用 5G 、 AI 、视频三种 技术 的 融 合 ， 加速智慧 安防的 突破 性 革 新。 我们 认 为，
未 来安防 4K/8K 应用将 快速渗 透， 4K/8K IPC 需求 将 快速 增 长 ， 同 时由于 高 端产品
价格较高 ， 有望带 动 IPC SoC 整体市场 量 价齐 升。
2.2 、 智 能化： AI 渗 透 率持 续 提升
AI 具 备 多 重 优势
AI 芯片提 供 算 力保障 。在前端，摄像机通过 AI 芯片 具 备 足够 算 力 ，为前端 智 能
算法和应用提 供 了 高效 的运行 环境 。 同 时在 边 缘 和中心， AI 芯片也为 海 量视频、
图片、数据的 深度 解析和大数据 碰撞 、 检索 提 供 算 力保障 。 从而 形 成端 边云 全网
智 能化的算 力 基 础 。
电子行业