5G商用,音视频行业迎来“芯”的春天?

    2020-09-28 17:52
    头豹研报

    2020年中国音视频芯片行业概览

    2022-03-01

    全文字数:2664字,精读时间:5分钟

    本文援引于报告《2020年中国音视频芯片行业概览》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。

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    5G商用将会对中国音视频芯片行业形成巨大的需求支撑

    5G通信网络的建设对应的是通信行业,通信行业搭建5G通信网络过程的同时亦需要使用大量半导体芯片原材料,并且5G手机也需要配备大量先进的音视频芯片。2019年三大运营商公布的资本开支总额超过了3,000亿元,主要投资方向为无线和5G。目前国家要求对5G通信网络的建设进行提速,预计2020年三大运营商的资本开支总额将进一步增加,其中5G投资占比将大幅提升。对于处于5G通信产业链上游的音视频芯片行业而言,5G商用将会对行业形成巨大的需求支撑,未来5G通信网络建设到达中后期之后,物联网、人工智能、智能驾驶、医疗信息化、政务信息化等应用将可以在5G网络上实现,这系列应用在接入5G通信网络时,也离不开物理上音视频芯片的支持。

    音视频芯片包括视频监控前端的图像信号处理器(ISP)、网络摄像机SoC芯片、音频处理芯片和后端硬盘录像机主芯片等

    音视频芯片主要指用于安防监控、视讯会议、IP Camera和智能家居等领域应用的多媒体处理芯片,包括视频监控前端的图像信号处理器(ISP)、网络摄像机SoC芯片、音频处理芯片和后端硬盘录像机主芯片等。ISP芯片图像信号处理技术主要包括以下:

    降噪技术:图像传感器在获取图像时因温度、光照强度等原因会产生大量噪声,导致图像模糊、细节丢失,ISP可进行降噪处理;

    自动聚焦技术:ISP芯片应用场景复杂多变,需要对画面主体快速准确聚焦,聚焦完成后不会失焦模糊;

    自动曝光技术:室内室外、昼夜更替等均会使得光照强度发生变化,ISP芯片通过算法判断光照强度并自动调整曝光、增益,避免画面整体出现过曝或过暗现象;

    白平衡技术:特定光照条件下物体反射的光线可能会与物体本身色彩不一致,需经过芯片算法进行色彩调整并符合人眼的视觉标准;

    镜头畸变矫正:由于光学镜片本身的球形特性,拍摄的画面易出现边缘拉伸或压缩畸变,需要通过信号处理进行画面还原。

     

    音视频芯片行业产业链的上、中、下游关联紧密

    按照芯片产品的形成过程,中国音视频芯片行业产业链可分为芯片设计行业、制造、封装测试及下游应用四个环节。

    芯片设计是芯片产品中最重要的价值体现,也是经济附加值最高的环节

    音视频芯片行业产业链与集成电路(半导体)产业链同步,包括设计、制造、封装和测试等环节,各个环节已分别发展成为独立、成熟的子行业。按照芯片产品的形成过程,芯片设计行业是音视频芯片行业的上游。IC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,后将芯片产成品作为元器件销售给下游电子设备供应厂商等。芯片设计企业处于产业链上游,主要根据电子产品及设备等终端市场的需求设计开发各类芯片产品,芯片设计行业已成为中国半导体产业中最具发展活力的领域之一。

    中国音视频芯片行业SWOT分析

    中国芯片产业面临不少劣势和威胁,但坐拥全球最大的市场需求和强力的政策支持,整体战略地位看好。

    安防监控成为行业中坚应用领域

    “AI+安防”概念的兴起,将会带动中国传统安防行业的新一轮转型升级,为中国音视频芯片行业提供了更多的市场需求空间。视频监控是安防行业的核心,中国视频监控市场规模随国家愈加重视安防而保持增长态势。近年来,在平安城市、雪亮工程、智慧城市建设的推动下,视频监控设备在全国范围内迅速普及。如在2017年,视频监控网——“中国天网”建成,视频镜头超过2,000万个,并利用人工智能和大数据进行警务预测,水平位居世界前列。目前中国有两亿个摄像探头在使用之中。预计2022年,中国的探头总数可能会达到6.26亿个,增幅为213%。从公安部的3111工程、天网工程,再到智慧城市、雪亮工程,视频监控在社会公共安全中发挥着越来越重要的作用。可以预计,随着城镇化进程的加快,视频监控系统建设从一线城市向二三线城市拓展,由大、中城市向区县、乡镇推广,为平安中国增添砝码。

    深度见解:国产化进程加快

    音视频芯片行业是半导体产业的重要细分领域,其产业链复杂、技术难度高、需求资金量巨大,且由于早期海内外特定的社会环境,中国在资金、人才及体制等各方面困难较多,导致中国半导体产业发展缓慢,在制造设备及原材料、芯片设计、制造和封装测试等多个环节均落后于欧美日韩等发达国家或地区,推动国产化势在必行。

    原材料:由于半导体材料领域高端产品技术壁垒高,而中国企业长期研发和积累不足,中国半导体材料在国际中处于中低端领域,大部分产品的自给率较低,尤其是晶圆制造材料的对外依存度较高。

    制造设备:制造设备多应用于IC制造、封测,其中IC制造包括晶圆制造和晶圆加工设备;IC封测主要用于拣选、测试、贴片、键合等环节,目前中国半导体设备国产化低于20%,中国市场被海外巨头垄断。

    IC设计:2018年,中国企业海思半导体首次入围全球芯片设计前十企业,营收规模排名全球第五。从整体来看,美国企业仍然占据了绝对主流,前10大芯片设计公司中有8家都来自美国,其他仅有海思半导体和联发科(中国台湾)上榜。

    晶圆制造:中国本土企业与国际先进水平企业仍然存在较大差距,并且未来在进入更高阶制程过程中面临的压力越来越大。本土企业需要追赶的核心要素是培养人才、引进人才。

    封测:封测目前属于中国半导体产业链中有望率先实现全面国产替代的领域,中国企业在国际上已拥有较强竞争力。2019年长电科技、华天科技、通富微电三家企业在全球市场市占率约达20%,且封装技术能力较为全面。

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