視頻晶片市場拋錨起航,每年保持30%的增長率 | 智慧產品圈

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引言

在無人機航拍、運動相機、IPC監控等應用場景帶動下,視頻晶片市場進入爆發階段。

不過,整機產品廠商在做晶片選型時,這兩大市場趨勢必須瞭然於心。

近年來,在物聯網多樣化應用場景的驅動下,視頻晶片市場的增長遠超所有人的預期。

據可靠消息稱,海思占據安防市場70%以上的份額,去年視頻晶片的出貨量5000萬顆左右,而今年較去年暴漲60%,出貨量將會達到8000萬顆,預計2017年還能保持30%以上的增長率

另外,國科微電子也在短短的3個月時間內,晶片出貨量累計超過100萬顆

因此,市場需求量之大由此可見一斑。

不過,也正是由於應用場景的不斷豐富,如無人機航拍、IPC安防、運動相機、行車記錄儀、VR/AR等,不同場景之間對視頻晶片的要求悄然改變,最終導致視頻晶片市場呈現「兩大趨勢」。

那麼,對於這「兩大趨勢」,你了解多少呢?

應用場景不同,晶片的需求發生明顯變化

實際上,無論是在IPC安防、無人機航拍,還是在運動相機、行車記錄儀等場景中,視頻晶片的功能都是對視頻進行壓縮、降噪、白平衡等處理。

那麼,晶片的要求差別到底在哪裡呢?接下來就以實際的應用案例給大家娓娓道來。

IPC安防VS運動相機:其實,安防和運動相機的應用場景有一個非常明顯的差異,那就是IPC安裝好之後,背景圖像幾乎不會變化只是人在圖像裡面運動,而運動相機是被人拿在手裡,所以隨著人的走動,背景圖像也會發生劇烈的變化

基於此,國科微電子監控產品線副總經理羅勇華向智慧產品圈說道:「相較於IPC而言,由於運動相機的背景圖像不斷變化,導致晶片要處理的數據量至少要翻好幾倍。

因此,晶片功耗、編解碼效率、圖像解析度、緩存大小等技術指標都不一樣,在晶片規劃之初就要有清晰的認識。

此外,由於IPC所處的環境變化非常緩慢,比如:從白天到晚上,亮度變化是緩慢進行的,所以底層算法(如自動白平衡算法)的參數只需要簡單調整2次(白天和晚上各一次),就能達到圖像質量的要求。

但是,運動相機可能在1秒鐘時間內,所處的環境就由亮變成暗,比如:晚上坐在燈火通明的家裡,直接對著窗外黑暗的環境拍照,如果按照IPC的思路,或者之前沒有考慮過這個應用場景,底層算法的參數根本調整不過來

IPC安防VS行車記錄儀:在安防領域中,(WDR)寬動態技術能讓圖像中特別亮和特別暗的地方,都能清晰的顯示出來,是一項非常實用的技術。

但是,如果直接將IPC的思路直接應用到行車記錄儀中,將會發生哪些情況呢?

據悉,海思的視頻晶片就曾經做過相應的實驗,而測試的結果也毫無疑問顯示,兩個不同應用場景的視頻晶片根本不能通用。

比如:一輛汽車於晚上行駛在高速公路上時,如果晶片檢測到第一幀圖像很暗的話,就會將WDR打開,但是當車將要行駛到路燈下面時,晶片檢測到圖像亮度適合,就會將WDR關閉,於是隨著汽車不斷穿過路燈,WDR就會一直處於開、關的無限循環當中,底層算法的參數也在開、關狀態之間不斷調整,拍出來的視頻自然也是「慘不忍睹」。

不僅如此,根據不同的應用場景,晶片和整機產品的測試也需要改變,例如:以前IPC只需要測試一個幀率、一個解析度、一個場景就完成了,但是行車記錄儀的測試變得更加複雜,不同幀率、不同解析度、白天黑夜、隧道等場景,而無人機航拍甚至還有連拍、抓拍等功能,都需要一一驗證驗證,否則很容易出現在某些場景下,拍攝就會出現問題。

應用算法硬化成晶片功能模塊,大坑or優勢

在生活的各種應用場景中,視頻的解析度正在不斷增加,比如:1080P的IPC、2K的運動相機、8K的VR設備等,視頻晶片的處理能力正面臨新一輪的挑戰。

為此,許多晶片企業將應用算法硬化,以便減輕CPU的負擔,同時提升處理速度。

但是,「算法硬化」到底是大坑還是優勢呢

算法硬化是個「大坑」海思的一個朋友告訴智慧產品圈,海思的視頻晶片曾經做過算法硬化的嘗試,功能是在IPC監控區域裡面畫一條邊界線,只要有人跨過這條邊界線,IPC就會自動報警。

於是,視頻晶片1.0實現了直線監控邊界,使以前需要占用CPU 10%資源的純軟體算法方式,硬化之後僅需要2%的資源

在此基礎上,海思又推出了視頻晶片2.0,新增加了折線、梯形的監控邊界,同時優化效率僅占用1%的資源

不過,在連續推出幾版晶片之後,海思的視頻晶片部門就發現,算法硬化是一個「大坑」。

因為應用無窮無盡,各種算法也沒辦法窮舉,比如:監控邊界有直線、折線、圓、橢圓等形狀,根本不可能都實現出來。

所以,對於整機產品廠商而言,使用算法硬化的晶片做出來的整機產品,只能針對比較細分的市場,而要想應用到更大的領域,只能不斷填補這個「大坑」。

因此,海思後來也改變了自己的策略,加強視頻晶片的能力,比如:加入DSP、GPU等模塊,由工具決定哪些算法適合DSP,哪些適合GPU,然後再把計算能力和接口開放出來,從而讓整機產品廠商能實現各種不同應用場景的功能。

算法硬化是巨大「優勢」:算法硬化能帶來諸多優勢,首先是運行效率高,硬體的速度遠甩軟體幾條街。

其次是減少晶片面積,因為是針對細分市場,所以多餘的管腳、flash、緩衝等都可以砍掉,在成本上具備巨大的優勢

最後是功耗降低,沒有了冗餘的模塊,功耗自然也能降下來,同時也增強了整機產品的續航能力。

基於此,整機產品廠商才能在競爭激烈的消費類市場,具備較大的優勢,從而快速占領細分市場。

國科微電子總裁助理隋軍向智慧產品圈說道:「國科已經成功將車牌識別的算法硬化了,以提高視頻晶片在高速公路、停車系統等應用場景的識別效率。

未來,基於智慧家庭領域,還會選擇將玻璃破碎檢測、嬰兒哭啼等算法硬化。

因此,國科微電子專注於打造「視頻應用平台」,將算法廠商、硬體方案商、產品廠商緊密聯合在一起,使最前沿的市場信息能毫無障礙的反饋回來讓每一個環節上的企業都能快速做出市場反應

另外,國科微電子還採用PIN2PIN的晶片疊代方式,同時「加量不加價」,從720P升級到1080P價格基本不變,從而幫助整機產品廠商減少開發時間,節省研發成本。

總結

總而言之,如果沒有全面考慮這「兩個變化」趨勢,必然會導致整機產品廠商在晶片選型時考慮不全面,推出的產品自然也會出現各種問題。

而對於晶片企業而言,在消費市場的一次踏空,浪費至少2年時間和前期巨大的成本投入,更重要的是錯失進入市場的最佳時間節點,所帶來的後果往往也是毀滅性的。

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