在過去兩年里,疫情、貿(mào)易戰(zhàn)等因素將原本穩(wěn)健發(fā)展的行業(yè)市場的不確定性放大,面對(duì)復(fù)雜多變的市場環(huán)境,有企業(yè)開始謹(jǐn)慎收斂,小步摸索前行,求得安穩(wěn)順?biāo)?;?dāng)然也有企業(yè)果敢進(jìn)取,于風(fēng)險(xiǎn)之中尋找新的機(jī)遇,在浪尖開拓創(chuàng)新,放手一搏。
時(shí)隔兩年,安博會(huì)重啟,盡管海大宇集體缺席1號(hào)館,但也不妨礙我們看到科達(dá)、熵基科技、商湯、曠視以及芯片廠商、集成商等企業(yè)給行業(yè)帶來的亮點(diǎn)和驚喜。
從“迷霧”之中探索歸來的智能安防企業(yè)再次聚首,將最新的產(chǎn)品、技術(shù)和行業(yè)解決方案成果展示到臺(tái)前,和友商之間相互切磋,也坦然接受行業(yè)同仁的集體審視。
在整個(gè)智能安防產(chǎn)業(yè)鏈條中,安防芯片始終擁有絕對(duì)的話語權(quán),智能安防的高清化、智能化演進(jìn)程度,無論被鼓吹得多么科幻和高級(jí),向上溯源,視頻編解碼、ISP 技術(shù)、SoC 設(shè)計(jì)這些核心單元的技術(shù)突破才是決定視頻芯片成像畫質(zhì)優(yōu)劣、智能與否的關(guān)鍵。
在本次安博會(huì)上,集聚了海思、富瀚微、瑞芯微、酷芯微、星宸科技、億智電子等一批新老芯片研發(fā)設(shè)計(jì)廠商,大家都在積極通過技術(shù)創(chuàng)新為芯片的研發(fā)設(shè)計(jì)帶來新的思路,其中,深化人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用成為行業(yè)共同的認(rèn)知。
通過近兩天的走訪,a&s 編輯簡短梳理了上述幾大芯片企業(yè)今年安博會(huì)的主打以及其對(duì)于安防芯片未來技術(shù)趨勢(shì)的研判。
海思:AI和ISP深度融合是顯著趨勢(shì)
作為安防監(jiān)控芯片領(lǐng)域的老大哥,海思的一舉一動(dòng)都備受關(guān)注。今年安博會(huì)上海思重磅推出其新一代的智能圖像處理引擎——“越影?”AI ISP。這款產(chǎn)品的創(chuàng)新之處在于,推進(jìn)AI技術(shù)和ISP深度融合,倡導(dǎo)向AI要畫質(zhì)。
海思認(rèn)為ISP是對(duì)圖像傳感器輸入的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理的首個(gè)環(huán)節(jié),既是“看得清”的重要保證,也是后續(xù)“看得懂”的直接輸入,ISP輸出圖像質(zhì)量決定著“看得懂”的天花板。
然而,隨著智能技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的ISP圖像處理中算法參數(shù)多、復(fù)雜度高、調(diào)優(yōu)時(shí)間長,投資收益率越來越低。
海思表示,利用AI進(jìn)行圖像增強(qiáng)逐漸成為行業(yè)研究新熱點(diǎn)并取得了顯著的進(jìn)展,尤其是利用AI對(duì)靜態(tài)照片的優(yōu)化已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高端手機(jī)的相機(jī)拍照并獲得了不錯(cuò)的效果。而視覺行業(yè)的特點(diǎn)要求能夠?qū)Ω叻直媛?、高幀率的視頻,應(yīng)用AI進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)優(yōu),對(duì)算法、算力的要求更高,特別是要求在端側(cè)算力環(huán)境下高效實(shí)現(xiàn)AI ISP功能,獲得相比傳統(tǒng)ISP更優(yōu)的效果。
海思通過將傳統(tǒng)畫質(zhì)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)與AI技術(shù)深度融合,為實(shí)時(shí)高清視頻的圖像質(zhì)量帶來質(zhì)的飛躍,相比海思上一代旗艦ISP在超感光降噪、多光譜融合、寬動(dòng)態(tài)、成像穩(wěn)定性及多維度感知五大方面取得顯著進(jìn)步。
富瀚微:超高清 融合AI是趨勢(shì),強(qiáng)化視頻處理前后端芯片供應(yīng)能力
安防監(jiān)控高清化和智能化趨勢(shì)業(yè)界有目共睹,富瀚微認(rèn)為,基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、編碼壓縮技術(shù)、集成電路技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)等新一代信息技術(shù)與視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷融合,高清化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化趨勢(shì)將更加徹底。跟隨下游應(yīng)用需求的升級(jí),市場對(duì)攝像機(jī)產(chǎn)品在功能完備性、圖像質(zhì)量、產(chǎn)品穩(wěn)定性、功耗等方面的要求也將更加嚴(yán)格。
對(duì)于安防芯片產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì),富瀚微判斷將主要表現(xiàn)在以下方面:
(1)超高清視頻編碼SoC將快速發(fā)展。在攝像機(jī)SoC芯片市場,高清實(shí)時(shí)編碼SoC芯片早成為市場主流,部分領(lǐng)域已經(jīng)提出超高清的需求,因此具有4K甚至8K 超高清視頻編碼能力的SoC芯片將得到快速發(fā)展。
(2)深度融合AI技術(shù)成趨勢(shì)。富瀚微還認(rèn)為,智能分析需要強(qiáng)大的算力,運(yùn)行人工智能算法,因此,集成人工智能處理器是視頻監(jiān)控芯片未來的發(fā)展方向。
作為國內(nèi) ISP 芯片龍頭,富瀚微近年來在 IPC 芯片領(lǐng)域也已深入布局,收購眸芯科技后,進(jìn)一步強(qiáng)化了富瀚微視頻處理前端、后端的芯片供應(yīng)能力,形成完整數(shù)字安防IPC+NVR的完整解決方案。
本次安博會(huì)上,富瀚微一方面展示了前端模擬攝像機(jī)ISP、鏈路接收Rx芯片和后端XVR SoC的全棧式模擬安防解決方案。同時(shí)也重點(diǎn)亮相了富瀚微集成了AI功能的IPC 產(chǎn)品,具有優(yōu)質(zhì)的圖像處理和編碼性能,高效能NPU,可實(shí)現(xiàn)人臉/人形檢測、行為 檢測、特征抓取等智能應(yīng)用。富瀚微還表示未來將持續(xù)加強(qiáng)研發(fā),實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的智能化功能。
瑞芯微:AI+傳統(tǒng)視覺算法結(jié)合,從看得見到看得懂
本次安博會(huì)上,瑞芯微發(fā)布了其面向安防市場的前后端產(chǎn)品,包括新一代安防前端方案RV1106及RV1103, 后端NVR方案RK3568。
前端AI IPC方案在NPU、ISP、編碼性能及音頻性能上均有顯著升級(jí),主要的技術(shù)突破點(diǎn)表現(xiàn)在,自研第4代NPU,最高達(dá)1.0TOPs算力;自研第3代ISP3.2,支持多種圖像處理技術(shù);編碼能力強(qiáng),高幀率,低碼率,占用空間小;智能音頻,聲音錄制更清晰;高性能低功耗等方面。
后端NVR方案依托瑞芯微新一代AIoT計(jì)算平臺(tái),搭載高性能CPU、GPU及第三代AI處理器,具有強(qiáng)大的視頻編解碼能力,支持10路1080P30 H.264/H.265等多種格式高清解碼及多屏顯示。
本次展出的智能安防前后端芯片產(chǎn)品,也是瑞芯微在過去一兩年里圍繞著智慧視覺芯片方案迭代升級(jí)的成果。瑞芯微也一直在推進(jìn)人工智能和傳統(tǒng)視覺算法的結(jié)合,倡導(dǎo)通過提升視覺類芯片算力賦能終端類產(chǎn)品從“看得見”到“看得懂”,有效提升產(chǎn)品“大腦”的決策能力和執(zhí)行能力,在行業(yè)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高效作業(yè)。
星宸科技Sigmastar:自研NPU 高中低市場全面覆蓋
星宸科技在安防監(jiān)控市場擁有比較高的起點(diǎn),核心團(tuán)隊(duì)源于曾經(jīng)智能電視芯片領(lǐng)域的龍頭大廠MStar,在ISP、音視頻編解碼、模擬電路設(shè)計(jì)、SoC系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及自研IP方面擁有著較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。盡管成立時(shí)間并不長,但在海思一家獨(dú)大的時(shí)候,星宸科技在安防監(jiān)控IPC芯片市場的出貨量也能排到行業(yè)TOP5的梯隊(duì)。
今年也是星宸科技首次參展安博會(huì),其帶來了其智能安防前端/后端系列芯片產(chǎn)品,以及多模態(tài)交互技術(shù)、編碼器技術(shù)、影像處理器技術(shù)、智能處理器技術(shù)、AI ISP、超清大屏AI Camera芯片方案、會(huì)議/娛樂Camera芯片解決方案和云對(duì)講芯片解決方案。
其中智能安防前端/后端系列芯片的分辨率覆蓋2MP-4K+, 通過對(duì)分辨率、算力、DDR容量進(jìn)行全方位組合,形成了多種芯片型號(hào),可以實(shí)現(xiàn)高中低階市場的全面覆蓋,滿足不同場景的使用需求。
酷芯微:ISP+NPU+DSA 主攻高性能視覺AI芯片
酷芯微聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO沈泊曾在媒體采訪中表示,目前功能型攝像機(jī)仍是市場主流產(chǎn)品,而具備人工智能分析的IP Camera裝機(jī)比重僅略超10%,他還預(yù)判不過,預(yù)計(jì)到2025年,具備深度AI分析能力的攝像機(jī)裝機(jī)比例將達(dá)到50%左右。
也正是基于這樣的趨勢(shì)判斷,近年來酷芯微一直在主攻高性能視覺AI芯片,以滿足智能安防、汽車電子等領(lǐng)域?qū)χ悄苄酒膽?yīng)用需求。
本次安博會(huì)上,酷芯微重點(diǎn)展示了其新一代AR93系列高性能視覺AI芯片,其中AR9341作為酷芯微電子新一代超高清視覺AI芯片代表性產(chǎn)品,在圖像質(zhì)量、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算力、能效比、AI工具鏈等各方面都做了顯著提升。有效解決視頻圖像畫質(zhì)不佳、算力不足、功耗過高等痛點(diǎn)問題,為安防行業(yè)提供針對(duì)性的高性能AI解決方案。
億智電子:AI賦能IPC SOC 堅(jiān)持自研IP
專注于端側(cè)AI芯片的先鋒企業(yè)億智電子,可以說是安博會(huì)的新面孔,但這并不妨礙億智電子在行業(yè)市場突飛猛進(jìn)。本次安博會(huì)上,億智電子帶來了其面向智能安防市場的兩大明星產(chǎn)品:億智AI SoC 芯片SV826 / SV823,新品在NPU、ISP等方面都擁有出色表現(xiàn)。
SV826/SV823搭載了億智第二代自研NPU,提供1.5T/1.0T智能算力,采用智能H.265+編碼技術(shù),支持最高4K超高清視頻錄像;同時(shí)集成專業(yè)安防級(jí)別的ISP,支持2~3幀寬動(dòng)態(tài)融合和自適應(yīng)降噪,在逆光和低照度環(huán)境下表現(xiàn)出色,可結(jié)合多種第三方算法,廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)類、消費(fèi)類智能IPC產(chǎn)品。
在展會(huì)期間的采訪中,億智電子安防產(chǎn)品部VP魏唯告訴a&s,IPC SOC芯片未來的技術(shù)攻堅(jiān)方向仍將主要集中在ISP、NPU和視頻編解碼這三大關(guān)鍵IP上。
在超高清、AI智能分析應(yīng)用等發(fā)展趨勢(shì)下,圖像處理要看得清,這就對(duì)ISP的性能提出了很高的要求,需要滿足各種光照度條件下的識(shí)別要求;NPU要提供足夠的AI算力,支持豐富的算子和模型,同時(shí)又要降低對(duì)帶寬和功耗資源的消耗,以滿足智能分析類應(yīng)用的需求;而視頻編解碼的編碼碼率要足夠低,才能節(jié)省存儲(chǔ)空間,提高數(shù)據(jù)傳輸效率。此外,由于IPC的工作環(huán)境復(fù)雜,也對(duì)芯片的穩(wěn)定性要求很高,要滿足7*24小時(shí)不間斷工作,并在室內(nèi)外、惡劣條件下穩(wěn)定地運(yùn)作。
魏唯還提到,對(duì)于復(fù)雜的SoC系統(tǒng)而言,大數(shù)據(jù)流在不同IP之間進(jìn)行大流量交互運(yùn)算的過程中,它對(duì)整個(gè)系統(tǒng)、功耗、性能的要求非常高。在不同的IP(芯片內(nèi)部模塊)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的過程中,只有自主研發(fā)設(shè)計(jì)的IP才能在數(shù)據(jù)協(xié)同方面達(dá)到一個(gè)較優(yōu)的狀態(tài)。
也正因如此,億智電子一直在強(qiáng)調(diào)自研IP,據(jù)悉,億智電子除了自研NPU,也堅(jiān)持ISP(圖像信號(hào)處理)、音視頻編解碼、顯示及圖形處理、高速數(shù)?;旌辖涌诘菼P的自主研發(fā),從而能夠?yàn)榭蛻籼峁└鼉?yōu)性價(jià)比、性耗比、性能帶寬比的落地應(yīng)用產(chǎn)品。
安防芯片技術(shù)走向:更優(yōu)畫質(zhì) 更高算力 更低功耗
不難看出,本土安防芯片企業(yè)近年來都在奮力前進(jìn)。在技術(shù)攻關(guān)、行業(yè)市場拓展等方面也都取得了不錯(cuò)的成績。視頻監(jiān)控從看得清到看得懂,不僅對(duì)視頻圖像畫質(zhì)的要求不斷提高,也更加考驗(yàn)AI IPC的算力能力,與此同時(shí),芯片的穩(wěn)定性和低功耗要求也在不斷提升。
AI滲透率的持續(xù)擴(kuò)大,帶動(dòng)了高端IPC 芯片需求的迅猛增長,面向公共安全、智慧社區(qū)、智慧農(nóng)業(yè)、智慧工地、智慧教育、智慧醫(yī)療等系列不同的應(yīng)用場景,AI監(jiān)控作為核心視覺感知設(shè)備,需要不斷加載和運(yùn)行各式各樣的AI算法。這對(duì)于邊緣側(cè)的NVR而言,同樣面臨著AI功能應(yīng)用帶來的性能升級(jí)挑戰(zhàn),同時(shí), NVR芯片支持的接入路數(shù)、清晰度等也提出了更高的要求。
IPC SoC、NVR SoC是智能安防芯片研發(fā)設(shè)計(jì)的核心,本土安防芯片企業(yè)也在不斷尋求技術(shù)創(chuàng)新和突破,也有越來越多的芯片廠商開始重視自研NPU、自研ISP,不僅能夠帶來更優(yōu)的性價(jià)比、性耗比,也能不斷筑高企業(yè)在芯片研發(fā)上的技術(shù)壁壘,從而在市場掌握更高話語權(quán)。
結(jié)語:
在地緣政治、疫情、原材料短缺等諸多不確定性因素影響之下,對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)而言,國產(chǎn)化替代進(jìn)程仍將加速,由此也將給到本土安防芯片廠商更多的機(jī)會(huì)。
與此同時(shí),伴隨著超高清、人工智能等趨勢(shì)的到來,智能安防領(lǐng)域已經(jīng)迎來了新一輪的技術(shù)升級(jí)變革,對(duì)于安防視頻芯片企業(yè)而言,新的挑戰(zhàn)正在到來。智能安防正逐漸并入到智慧物聯(lián)這個(gè)更大的市場空間,數(shù)字化和數(shù)智化發(fā)展趨勢(shì),打開了行業(yè)市場新的天花板,市場發(fā)展前景非常可觀,這無疑能夠給到廣大芯片企業(yè)強(qiáng)大的信心。
面對(duì)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì),最大的挑戰(zhàn)仍將是突破自身限制,唯有保持強(qiáng)勁的技術(shù)突破和產(chǎn)品研發(fā)能力,才能在芯片這條賽道站得更高,走得更遠(yuǎn)。我們也可以看到,本土安防芯片企業(yè)全面崛起的時(shí)代正在到來。