像由“芯”生——智能视觉芯片进入百花齐放时代

    【CPS中安网 cps.com.cn】 在近四十年的中国安防进程中，多个时代交替，不断衍生和延伸出新产品和新技术，但无论时代如何变迁，智能安防时代依然是以视频为技术底色。

正所谓，“像”由“芯”生，那2022的智能安防，从产品角度剖析，智能视觉芯片进入了一个怎样的百花齐放时代？

在科技圈，与芯片有关的，都是风景。安防百态，风景这边独好！之于当下，智能打开安防新的成长空间：智能应用从零散稀疏走向无处不在；从后知后觉走向先人一步；从单一感知走向多维融合；从各自为政走向高效协同……这些都是新时代的“芯”需。

同时，行业骤变时，聚焦至上游领域，陷入同质化，活在宣传期，芯片产业又一次迷茫。为此，ISP和CIS的安防芯片市场，从不乏先入者与挑战者，楚河汉界之争，在这里愈演愈烈。

ISP芯片：海思跌倒，谁将吃饱？

ISP，即“Image Signal Processor（图像信号处理器）的缩写，是用来对前端图像传感器输出信号进行处理的单元。

通俗来理解就是，ISP 所要做到的就是将“数字眼睛”的视力水平提高到人类眼睛的水平,让人眼看到数字图像时的效果尽可能接近人眼看到实景时的效果。 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。

从过去的时代看，每个时代都有主角。从2006年以前的模拟时代，ISP芯片大多由美国半导体公司主导（TI、安霸、安森美），也就是从2006年模拟转数字高清，开始网络化进程中，国产芯在崛起，以海思为代表开始国产安防芯片的“圈地运动”，在2013年开始华为海思就是安防界的一枝独秀，让外来者和后入者都望尘莫及。

但进入2020，随着贸易摩擦和其他原因，海思芯，供不应求，芯片荒也成为行业一时之热。那，海思跌倒，谁又能吃饱？

后入者都是雄“芯”壮志，也各有优势，无一等闲之辈，那从产品角度来看他们的“芯”实力。

海思越影，超越影像

在此之前，海思的3559A代表了行业ISP市场的技术最高端。三年后在深圳安博会期间，海思基于“越影”新平台开发新一代产品，来作为3559A的升级之作。由于供应问题，产品具体型号不详，但在越影下，海思的新品又是一个“王炸”。

毕竟，在行业里的技术高峰，只有海思，能超越海思！光与影，即为技术，也有风景，来看越影超越影像的驭光“五”术。

超感光降噪：这时代，智能安防有一显著变化。在“看得清”的阶段，行业万众一心聚焦在白天的视觉能力，而智能时代都在暗夜之时一较高低。可以说，夜视能力是ISP最为重要的考量参数。越影®，首次引入AI深度学习技术更智能地识别噪声特征，突破了传统ISP降噪处理的极限。

多光谱融合：依然是，暗夜视界的“暗伤”。可见光色彩丰富，但暗黑场景补光措施不仅“光污染”，在交通场景影响安全。

比如：眼睛遇到强光后出现暂时性看不清事物的“强光黑朦”。越影®结合红外补光，将可见光、850nm、940nm等常见光谱感知信号融合，在不增加光污染的同时使图像效果达到暗光全彩，细节纹理丰富，解决了低照环境下可见光感光能力不足所造成的信噪比低和细节损失的问题。这颗强“芯”下，不“闪耀”也能“照耀”平安。

超级宽动态：逆光也能看清，动态范围提升12dB。这一次海思基于价值目标自适应场景识别和多重曝光，智能融合不同曝光时间的长帧、中帧、短帧数据，完美整合明暗区域，亮处不过曝、暗部细节不丢失，动态范围提升12dB。

超级稳像：6轴数字防抖，成像稳如泰山。当视觉感知设备被安装于自动或辅助驾驶汽车中，这样的抖动造成的图像模糊甚至可能影响驾驶安全。

越影®的超级稳像技术基于IMU 6轴传感信息智能分析运动姿态，通过精准补偿修正动态视频，有效减少由于外部环境晃动或抖动对视频成像造成的影响，可大幅提升各种振动环境下的视频稳定性。

多维度感知：感知无界，激发视觉新想象，在应用中能在超大场景支持8K极致高清，在科技向善的战疫所需，与3D结构光的精准测量，在雷摄一体中做交通事件的“先知者”。

瑞芯微新一代机器视觉方案的“芯”能

瑞芯微是ISP市场后入者中的佼佼者，这家上海主板上市企业进入到智能视觉领域也有好几年，并有口皆碑。

2022年年初，瑞芯微正式发布新一代机器视觉方案RV1106及RV1103，两颗芯片在NPU、ISP、视频编码、音频处理等性能均有显著升级，具有高集成度、高性价比、低待机功耗的特点。

RV1106及RV1103为普惠型方案，旨在助力更多行业伙伴高效实现机器视觉产品的研发及落地。这两款芯片具有以下六大核心技术优势：

内置自研第4代NPU，最高达0.5TOPs算力：RV1106及RV1103采用Cortex-A7 CPU及高性能MCU，内置瑞芯微自研第4代NPU，运算精度高，支持int4、in8、int16混合量化，其中int8算力为0.5TOPs，int4算力可达1.0TOPs。

内置自研第3代ISP3.2，支持多种图像处理技术：采用瑞芯微自研第3代ISP3.2，分别支持500万及400万像素，支持HDR、WDR、多级降噪等多种图像增强和矫正算法，在各类复杂光线场景，可实现黑光全彩、逆光强光拍摄画面效果清晰可见。

RV1106及RV1103可支持2-3路MIPI/DVP输入，是经济型双目视觉产品优选方案。

编码能力强，高帧率、低码率、占用空间小：在视频编码方面，瑞芯微RV1106及RV1103具有超强的编码性能，支持智能编码，根据场景自适应节省码流，比常规CBR模式码率节省50%以上，让拍摄画面既高清，体积又小，存储空间提升一倍。还支持丰富的编码功能，如跳帧参考，自定义量化矩阵，主观因子等，进一步改善编码质量。

智能音频，声音录制更清晰：在音频处理方面，瑞芯微RV1106及RV1103采用智能音频方案，支持回声消除、语音降噪、哭声检测、异常声音检测等，支持高清语音，增强声音采集及远距离拾音。

快速启动瞬时响应，高性能低功耗：支持低功耗快速启动，支持250ms快速抓图，并同时加载AI模型库，可实现“1秒内”完成人脸识别。

高集成度：RV1106及RV1103内置Audio codec、MAC PHY、RTC等，提供内置DDR的QFN封装以及无内置DDR的BGA封装。

君正的“芯”征：T31生态图景

这家主板上市企业，和瑞芯微一样，都是后起之秀又再造风云。君正T系列芯片，因“智”而生，顺势而为后从最初T01、T02 到 T31。

几经迭代，T31集聚君正多项技术精华，继承丰富视频应用经验，拥有超强CPU计算性能，专业成像能力，领先编码品质，丰富差异化扩展，极致成本控制和低功耗基因，搭配整合丰富的AI功能算法，君正T31的生态百花园里，百花齐放、满园春色。

萤石电池相机BC1智能究竟多好用，秘密藏在SoC里：在民用市场“攻城略地”的海康旗下萤石公司，2021最新一代太阳能电池相机BC1，市场反馈归纳为“好用”。

其应用价值在于解决布线难题，全无线、续航效果好、全彩夜视、抗干扰性强等。该产品除了搭载业界最大容量12900mAh太阳能电池外，君正T31的芯片之能，功不可没。

萤石BC1电池摄像头基于君正电池类摄像头开发平台Zeratul，具有业内最低的芯片功耗以及最快启动时间。摄像头全彩夜视能力得益于T31的星光增强ISP以全面优化和全新升级2D/3D降噪，锐化增强、畸变矫正和电子云台等总之，T31拥有成熟高性价比参考方案配套，目前已有众多国内外知名品牌电池类摄像头门铃基于Zeratul方案落地，受到市场广泛好评，后续还会有更低功耗及创新功能的芯片及方案推向市场，敬请期待。

小米智能门锁 Pro：看得见的安全感与看不见的T31: 这些看得见的效率提升，君正T31惯常在幕后做支撑。T31系列采用22纳米工艺，拥有高达1.8G的主频，最高支持500万25帧，并有BGA和QFN两种封装方式。

集成多种加密算法的安全模块和视频解析模块，以及丰富的外设接口，可以外接所有门锁上可能用到的各种外设。为小米全自动智能门锁Pro的“联”无界，创造可能。

“有声有色”：搭载T31的Emeet Jupiter视频会议摄像机:疫情下，科技向善，视频会议，遇热。Emeet Jupiter视频会议摄像机在国内开疆拓土外，还杨帆海外。其产品搭载君正T31，支持4MIC音频输入及Speak输出功能，该芯片搭载专业的ISP图像处理，可以较好的匹配FHD及2K视频会议应用场景。

君正在webcam及视频会议摄像头市场，目前实现从1080P到4K主流分辨率覆盖，支持单摄双摄应用场景，从1Mic到4Mic主流语音应用场景全覆盖。产品有着优秀的操作系统及应用软件兼容性口碑，同时已有完善的AF/ZOOM，HID，DFU，CDC，RNDS以及电机调教技术支持。

CIS市场：国产“芯”的双雄之战

与ISP主控芯片市场百花齐放不同，CIS（CMOS Image Sensor，CMOS图像传感器）市场在国产芯中是双雄之战。

得益于体积、功耗、性能及成本等多方面优于CCD的表现，已将后者市场全面取而代之，但全球市场份额却长期被海外巨头持有。

可喜的是，最近几年以思特威、格科微为代表的国产芯，在崛起，渐有与之分庭抗礼，并驾齐驱之势。

深圳安博会期间，思特威发布SC230AI/SC430AI/SC530AI/SC830AI等多款基于SmartClarity®-2技术的产品陆续推出，覆盖了2MP-8MP安防主流应用，思特威通过升级色彩工艺，为SmartClarity®-2系列产品带来了影院级色彩视效，再结合PixGain技术可支持High Gain及Low Gain的双像素转换增益成像，保障摄像头昼夜皆可输出高品质的视频影像，推动思特威AI系列产品性能更上一个台阶。

同时，思特威还拥有自研开发的系统化升级图像传感器测试平台，通过先进的测试分选机，辅以多色温多光谱的测试光源，同时搭载精准的温度控制模块，构建了标准更高、稳定性更佳的测试环境，有效提升测试准确性，满足从消费级到车规级各类市场需求的测试需求，为公司产品的高效品控管理以及提升产能效率提供了有力保障。

在安博会期间记者专访了思特威安防芯片部副总裁谭泱，采访中得知行业的第一颗CIS 3K芯，也来自于思特威。

安防行业在追逐高清无止境的步伐之中，并非冒进，而是依据市场所需循环渐进。所以，在安防，高清升级从不是跳跃式发展，而是一步步演进中，从百万高清到200万、400万、500万、800万等。

谈及于此，谭泱认为用户也较为理性，需求也是层次性明朗，在行业都在流行200万时，就有400万高清需求的潜在用户，在400万时又催生对于2K畅想的用户需求。

思特威这些顺势而为，乘风时代与把握节奏的能力，得益于源源不断的技术深耕与引领，并与客户和终端用户乃至整个产业链的相关生态伙伴，一同探寻什么是当下高清的时代所需。

从“芯”开始，构建软硬一体新生态

智能物联，从“芯”出发，从深圳安博会26家芯片企业同台竞技就可见一斑。其实从行业逻辑和企业技术布局来看，芯片不是一个单品，而是可以构建软硬一体解决方案的“核心部件”，从源头开始就来满足用户的智能所需。

在安博会期间，记者在中星微展台了解到该企业自主研发的第一颗XPU架构芯片——“星光智能三号”是本次展示的核心亮点。

星光智能三号是SVAC/H.265双模编解码芯片。支持800万像素图像处理；符合GB35114标准；提供4TOPS深度学习峰值算力。

可广泛应用于各类机器视觉边缘计算，满足安防应用、车载、视频会议、工业相机等多种行业应用。采访该企业副总裁邱嵩时他告诉记者，这颗SVAC“芯”是2021年8月份问世的SOC，其芯片智能最好能支持4K 30帧的视频，为了更为宽泛应用，支持SVAC/H.265两种格式编解码，自带人工智能算力。

一个芯片也需要“求同存异”，邱嵩认为支持两种编解码对于SVAC普及有利，用户可以使用搭载这颗芯片的硬件设备，也可以通过CUP的软件解耦和计算，来实现其他编解码格式的产品对接。

结束语

AI应用不再是锦衣夜行，特别是在安防行业落地生根获得真金白银后，更是百家争鸣。摩尔定律揭示了信息技术进步的速度，芯片市场作为摩尔定律的代表行业，一步落后，寸步难行。

AI芯片因为核心竞争力在智能算法，所以相比传统芯片的迭代速度更快。现在算法每半个月迭代一次，AI芯片则要同步迭代，而传统芯片的迭代是按年计算。

进入智能安防芯片时代，百家争鸣，“芯”景不断，当然，如之前海思一骑绝尘的“独食天下”将一去不复返，“芯”时代的赢者，又将是谁？

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