在了解视频处理之前，我们需要了解图像的基本组成：像素（pixel），即画像元素。
我们通常说的百万像素（Mega Pixels，缩写为MP）指通常用于表达相机分辨率的百万像素。例如，我们说一个摄像头有1200万像素分辨率，最高像素约4000像素，约3000像素，约4万像素×3000=12,000 ,000 像素,即12MP。现在主流电视一般支持1080P片源。
在数字相机的过程中，外部光通过透镜击中传感器芯片，传感器芯片将图像分解成数百万像素，传感器测量每个像素的颜色和亮度，并将其转换为数字信号作为代号，如0101010101010……”。这样，实际图像就变成了一系列数字的集合。由于原始图片的尺寸通常很大，视频处理芯片继续压缩编码，以便于传输和存储。
摄像处理流程：
1. 镜头：汇聚外部景物发出的光线。
传感器芯片
传感器芯片
传感器芯片主要有两种类型：电荷耦合元件（CCD，Charge-Coupled Device）与CMOS传感器（CIS，CMOS Image Sensor）。CCD1969年发明，1975年正式应用于相机领域，CMOS的出现则相对晚了十年。
随着后来CMOS成像技术不断提高，CIS以其功耗低、体积小、帧数高(有利于拍摄动态图像)等优点，逐步占领民用消费电子等领域的市场，但大部分市场份额已逐渐丧失。CIS市场份额已超过99%。本文主要讨论CIS行业状况。
2.1 CIS产业技术的发展趋势——技术人员赢得世界
芯片作为最高端的电子元件，一直由技术迭代驱动，CIS它也是芯片中相对高端的产品，因此技术人员一直赢得世界，领先效应越来越明显。索尼近年来一直处于领先地位，拥有强大的技术储备和领先地位CIS从2015年的38%上升到2016年的42%，市场份额一直在扩大。
CIS主要分为传统(前照式)CIS、背照式（Back-illuminated）CIS。
光线被光电二极管接收后，光线被透镜、彩色滤光器和金属线接收。由于金属线会影响光线，光点二极管吸收的光线只有80%或更少，折旧影响图像质量。
，更换金属线路和光电二极管的位置，使光线依次通过透镜、彩色过滤器和光电二极管。这减少了金属线路对管道的干扰，从而增加了光量，降低了噪声，对光线不足的场景有更明显的影响。Sony2009年，公司平衡了批量生产过程和成本，并将背照式CIS商用化。
在背照式CIS在此基础上，各公司纷纷开发新技术：
三星于2013年开发了相邻像素模块的相互干扰ISOCELL将金属隔离层插入相邻像素模块中间，使每个像素模块吸收更多的光线，大大提高图像质量。随后三星在ISOCELL基础上推出升级版ISOCELL Plus，将金属隔离层改为日本富士（Fujifilm）进一步减少金属对光线的干扰，提供的特殊材料可以将感光度提高15%。目前ISOCELL PLUS该技术主要用于大像素产品，如像素产品MP上述传感器。
2017年，背照式CIS索尼发明了业内第一个三层堆叠stacked CIS。传感器在传统堆叠传感器的感光层(光电二极管)和金属线之间增加了一层DRAM存储层DRAM存储层用于临时存储数据，类似于计算机内存，可以提高数据的整体读写速度，对高速动态物体的捕有很好的效果。
传统的CIS传输感光模块需要一行一行地读取，导致图像焦面扭曲。索尼新产品在传统感光层下铺设一层ADC感光模块可同时读取，完美解决图像扭曲问题。在感光层和ADC之间，铜-铜Cu-Cu连接，在一款传感器中最多用了300万个铜-铜连接器。
可以看出CIS技术门槛很高，微架构的改进在纳米水平。半导体制造也需要足够的工艺水平来配合设计理念，所以索尼和三星在CIS方面都是IDM模式（Integrated Device Manufacturing，全产业链模式)，即拥有全套设计、制造、包装技术。
通过不断的技术探索，索尼和三星逐渐占领了它CIS目前两大巨头的市场份额超过60%。
2.2 CIS市场概况
根据IC insights 根据2016年的数据，2016年全球图像传感器市场规模约为116亿美元，到170亿美元，CAGR=10.3%，销售数量CAGR=13.6%。我们的预测数据高于IC insight，详情请看2.3节。
CIS市场集中度高，龙头(索尼)份额进一步增加。2016年前，索尼(42%)、三星(18%)、豪威/Omnivision(12%)，安森半导体(6%)。前几大工厂的重点不同，
2.3 下游需求仍将保持旺盛
过去十年，对CIS最大的驱动力是智能手机的普及。未来十年，我们认为，多摄像头手机、无人驾驶汽车、安全、医疗、机器人等行业的应用比例将逐增加，并继续推动下游需求。
从左下图可以看出，从智能手机的兴起，CIS出货量曲线基本拟合智能手机出货量曲线。2013年以前，主要是智能手机。虽然2013年以后手机增长放缓，但由于安全、智能汽车、物联网等其他应用的兴起，CIS增长曲线仍能保持以往的增长趋势。
虽然智能手机的出货量趋于稳定，但双摄像头甚至多摄像头手机再次被拉动CIS的需求。目前配备双摄像头的手机主要在2000元以上。根据第三方数据，2017年全球双摄像头手机渗透率达到8%-10%，预计未来三年将达到50%甚至更高。也就是说，大部分2000元机会和相当比例的1000元机会都是标配双摄。仅此一项，按年出货15亿部手机计算，未来三年可额外拉动7亿部手机CIS需求。
2018年，华为率先推出3摄搭配P20 Pro旗舰手机。外国制造商。Light配备9台摄像头的原型机已经推出。在智能手机创新不足的情况下，摄像头是为数不多的能做文章的突破之一。
3D感测（3D Sensing）将增加红外CMOS需要图像传感器
。根据AMS公司预测2017年3D未来5年，市场规模为1亿欧元D感测市场CAGR=2022年，44%将达到8亿欧元。目前，由于成本和技术的原因，大多数是3D sensing 应用于工业领域。随着产品技术的不断发展，未来四年电子/汽车/工业领域CAGR分别为74%/45%/13%。预计2022年消费电子领域下游应用将超过60%。
目前3D感知主要有三种技术路径：结构光（structured Light)、TOF(Time of Flight)与双目测距(Stereo Vision)。其中，双目测距所需的算法量过大，对硬件资源要求较高。目前，该行业主要采用结构光和ToF为主。
随着AR随着应用的发展，未来手机3D感知配置将从前向后扩展。ToF 感应技术识别距离可达4~5m，远远超过结构光识别距离(一般为1)m因此，我们分析未来的后置3D感知技术路径将是ToF领如微软游戏主机。Xbox One中的Kinect就是采用ToF技术解决方案。
预计到2021年，车用将使用CIS所有应用的比例将从201年开始年的3%提升到14%，是增幅最大的下游应用。
车均摄像头数目有望从目前1.23个持续增加，到2020年预计达到2.2个/车。2017年全球车载摄像头出货量约为1.2亿台，汽车产量约为9700万辆，平均全球每台车装备摄像头数目约为1.23个。随着各个国家对于交通安全的重视（例如美国要求在2018年5月开始所有新产轿车必须装备后视摄像头，到2019年范围扩大到所有卡车与公交车）以及ADAS的渗透率提升，未来 车均摄像头数目有望持续增加。
一个摄像头对应一颗CIS。基于以下几个假设，我们估计未来3年车载CIS需求量：
全球汽车产量年均增长4%
配备ADAS车均摄像头5个，1个后视摄像头+4个环视摄像头
普通车配备一个摄像头
结论：预计未来3年车载（前装市场）CIS需求量分别为1.4亿、1.8亿、2.4亿颗，增速分别达到21%、28%、33%，到2020年车均摄像头数目为2.2颗。以上估算略有保守，高端ADAS车型车均摄像头超过5个，例如Tesla配置8颗摄像头。
多摄智能手机、3D感测、无人汽车 三驾马车对于CIS拉动
综上所述，我们预测了对于CIS拉动最大的三架马车：即智能手机多摄、3D 感测、无人驾驶汽车（前装市场），对于CIS的需求未来三年将达到34亿、39亿、45亿颗，YoY分别为12%、15%、15%。
视频处理芯片——计算机视觉芯片将成为主流
例如受限于传输带宽的原因，图像需要进行压缩、编码等处理，经过传输，在后端进行解压缩还原图像。在这个过程中，
我们认为以下几个方面将会继续拉动视频处理芯片的发展：
终端视频设备数量持续增加。随着芯片小型化与性能提高，越来越多的终端可以提供高质量视频，如智能手机、平板电脑、可穿戴设备、安防摄像头、无人机等。关于手机、汽车等数据请参阅我们第二章的分析。
安防领域，我们估计2017年全球网络摄像机芯片出货量达到1亿台左右，其中专业安防占70%，消费级安防占30%，估计未来安防市场CAGR=15%，到2022年预计网络摄像芯片整体数目将达到2.01亿台。
图像处理质量能力提升->ASP提升。终端产品所支持的图像画质逐步提升，从最早的480P->720P->1080P->4K（UHD,超高清）。终端屏幕显示能力的提高反过来驱动了片源图像质量的提升，同时也驱动了芯片的处理能力的提升。
视频压缩能力需求加强->ASP提升。对于家用摄像机领域，压缩视频可以延长摄像机的电池使用寿命与摄录工作时间。我们看到纯无线电池类摄像头开始涌现，代表产品：Amazon doorbell，待机时间可长达6个月。对于专业安防领域则可以节省传输带宽，故此芯片压缩视频的能力变得至关重要。
相比H.264，H.265只需原先H.264编码的一半带宽即可传输相同质量的视频，同样存储方面也会节省一半的空间。
功能性模块增加->ASP提升。在个人消费领域，消费者会随时把视频从终端传到智能手机或者社交网站分享，而在专业领域，视频会被传输到云端储存、分析。
计算机视觉功能加入->ASP提升。计算机视觉指的是芯片可以自动分析、处理、识别图像中的内容。比如停车场中的自动识别车牌、自动驾驶中识别左右交通线防止车道偏离、人脸识别等。
具有计算机视觉模块的视频处理芯片将会逐步占领主流市场，目标领域是边缘端。把计算机视觉处理能力放在边缘端可以1）降低减少带宽需求2）降低云端存储成本3）加快反应时间
高分辨率:2560×1440@25fps
支持背光补偿，适应不同监控环境
红外模式：自动切换,实现真正的日夜监控
计算机视觉：10项行为分析,2项异常检测,1项识别检测
主要视频芯片厂商
4.1 全球CIS相关公司
这里我们对比一下国内外CIS厂商各自主流高端产品：
从传感器尺寸、有效像素、帧率等三个主要参数看，索尼仍然在CIS领域领先全球。例如索尼2018年7月最新发布的IMX586具有业界最高水平的 4800 万像素，并且传感器尺寸为 1/2 英寸，在高达4800万像素图像下，仍然可以达到每秒30帧的水平，性能相当强悍。三星与豪威紧随其后，中国厂商的产品虽然距离一流大厂还有一定差距，但已经逐步从中低端开始渗透。
源自日本，以研制电子产品为主业，经营领域横跨消费性电子产品、专业性电子产品、游戏、金融、娱乐等。众所周知，索尼公司长期统治了相机市场，与其掌握强大的核心元器件技术CIS是分不开的。2017其半导体营收占集团总营收10%，达到72亿美金，其中主要产品有CIS（营收45亿美金，约占半导体营收60%）、VCSEL(应用于3D感测核心部件)、电视投影仪芯片、OLED等。其多次发布革命性CIS技术，如3D堆叠（具体见2.1节），牢牢占据摄像领域高端市场。
韩国最大的消费电子产品及电子组件制造商，亦是全球最大的信息技术公司。2017年受益于存储器价格景气周期，存储龙头三星电子超过Intel成为最大的半导体公司。2017年三星电子总营收2139亿美金，其中半导体营收663亿美金，占总营收31%。CIS营收约为20亿美金左右。
成立于1995年的豪威科技，是一家领先的数字图像处理方案提供商，原为美国纳斯达克上市公司，后于2016年初被中资财团以19亿美金收购。公司主营业务就是CMOS图像传感技术。
截止到2017年底，豪威主要财务数据如下（人民币）：资产总额 143.7亿；净资产90.89亿；营收90.5亿元；净利润27.7亿元。
2018年7月14日，韦尔股份公告拟以现金收购北京豪威1.97%的股权，本次收购价格预计为人民币2.6-3.0亿元，我们预期以后韦尔会提高其持股。
中国资本收购豪威，有助于补中国在CIS领域的空白。被收购前，豪威是属于CIS第一集团，市占率仅次于索尼、三星。从豪威专利数量也可以看出豪威的技术储备，而且在国外的专利数量（我们分析主要是中国）已经超过美国本土。如果中方资本能够利用好豪威的技术储备，背靠中国的大市场，豪威在中国半导体的产业链中将占有重要一环。
安森美半导体(ON Semiconductor，美国纳斯达克上市代号：ON)提供全面的高能效电源管理、模拟、传感器、逻辑、时序、互通互联、分立、系统单芯片(SoC)及定制器件。
公司创立于2003年，是国内领先的图像传感器芯片设计公司，主要服务于全球移动设备及消费电子市场。目前，公司主要从事CMOS图像传感器、LCD Driver、高端嵌入式多媒体SOC芯片及应用系统的设计开发和销售，获得中国半导体行业协会颁发的“2017年中国十大集成电路设计企业奖”。
国内第一颗量产的CMOS图像传感芯片，第一颗基于BSI工艺的5M像素CMOS图像传感芯片以及第一颗BSI工艺的2M像素CMOS图像传感芯片均来自于格科。
4.2 图像处理芯片相关厂商
，从以下产品性能对比也可以看出，安霸新产品CV2主要卖点在于配备神经网络（DNN）的计算机视觉功能，可以在边缘端领域自动识别物体；被英特尔收购的Movidius芯片有比较好的性能与功耗的平衡，目标市场在于可穿戴、无人机等领域；中国富瀚微在高清视频处理方面颇又有竞争力，已经成功进入国内一流安防市场，并且积极进行汽车前装领域的验证。
海思半导体作为中国大陆半导体设计公司龙头，2017年营收达到387亿人民币，同比增长27.7%.海思已经深耕半导体行业20多年，有超过200种芯片和专利数量超过5000。在以智能手机代表的移动通信领域，海思麒麟系列芯片已经成功跻身国际一线芯片行列，无论是从处理器速度、基带（全网通模式，上\下行下载速度）、工艺制程等参数均不输于国外一线大厂。
在安防领域，根据我们的市场调研，海思已经在专业安防领域（即对芯片性能要求最高的领域），已经占有全球50%以上市场份额，产品已经广泛应用于海康威视、大华股份等一线安防厂商。而华为的目标不仅仅是专业安防领域，在消费级也在逐步扩展市场。例如视频会议系统、USB即插即用运动相机等。
华为在安防领域的优势：
1）掌握底层核心技术：芯片。在这一系列扩张的背后都是有强大的技术做支持：从底层芯片到上层软件从而延伸到整个系统，缺一不可。而华为恰恰掌握了底层最核心的元器件——芯片，即掌握了整个系统的入口，在自家芯片上开发自家系统，无论从安全性与系统开发迭代速度角度看都有较大优势的。
2）掌握未来发展的入口：人工智能。未来安防向着智能化方向发展。而华为已经率先在自家芯片试验人工智能模块，例如应用于旗舰机Mate10的麒麟970芯片。虽然麒麟970的人工智能功能不是很明显，可以看做是一次试水，我们更期待今年发布麒麟980芯片在人工智能方面的表现，但是这个证明华为已经在未来科技入口处开始布局，并且是从芯片、软件、系统、产品全方位布局，可以推断华为会将人工智能应用从智能手机扩展到智能安防领域。
2017发布第一款计算机视觉芯片CV1，主要应用在安防、可穿戴、无人机领域，未来还将扩展到无人汽车等领域。下游主要客户包括海康威视、大华股份、GoPro，Garmin等。2018财年营收达到2.95亿美金，下游主要市场包括安防、无人机、运动相机、汽车（包括前装、后装）等。
安霸在视频市场的地位收到了来自中国厂家的挑战，主要竞争对手包括海思、富瀚微等。故此安霸需要加快开发高端产品，以增加产品附加值，例如2018年推出的采用10nm工艺的CV2计算机视觉芯片，主要定位于无人汽车市场。
A 股为数不多的安防芯片优质标的。公司成立于2004年，是国内最早进入安防视频监控相关领域的企业之一，公司主要产品为安防视频监控多媒体处理芯片。
公司积极向高端领域扩展：
1）逐步向汽车前装市场渗透。公司现在已经有1颗芯片进入国内主流厂商前装验证环节，目标是360度环视系统。
2）积极投入研发，在研项目有：
面向消费应用的云智能网络摄像机SoC芯片：具备AI人脸识别的轻应用人工智能芯片。
H.265超高清视频编码SoC芯片。H.265编码技术将比上一代H.264编码技术提高一倍的压缩比例，即H.265只需原先H.264编码的一半带宽即可传输相同质量的视频，同样存储方面也会节省一半的空间。
预计安防市场空间未来3-5 年仍有望保持15%-20%左右高速增长，公司仍将受益于行业增长红利。
晶方科技——CIS封测厂商
公司成立于2005年，专注于传感器领域的封装测试业务，同时具备8英寸、12英寸晶圆级芯片封装技术。封装产品主要包括CIS芯片、指纹识别芯片、微机电系统芯片（MEMS）等。
公司一直在走“小而美”路线。深耕晶圆级封装技术，相对于同行业，毛利率净利率一直领先三大封测厂。
国家扶持推动公司发展。2018年初，国家大基金以6.8亿元入股晶方科技，占9.32%股份。晶方科技是细分赛道CIS封测的龙头，未来无论在物联网、3D sensing 领域均有重要战略意义。
大力投入研发。2017年研发支出9600万，占营收15%，行业内也处于遥遥领先地位。预计公司未来将在汽车电子、3D sensing等领域逐步扩展业务。
作者：太原没有金牛座 链接：https://xueqiu.com/4368951555/135045079 来源：雪球 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 风险提示：本文所提到的观点仅代表个人的意见，所涉及标的不作推荐，据此买卖，风险自负。