2020人工智能应用安防行业研究分析报告.pdf

安天下微信号： sas123cn 人工智能应用 安防行业研究 分析丨 2020报告 出品 中国政企安平业务部 特约 安天下微信号： sas123cn 行业发展 安天下微信号： sas123cn 中国安防行业发展“简史” 1959年故宫发生了建国后第一起宝物失窃案，安防概念和产品开始萌芽，第一代的晶体管监听报警设备 应运而生；随后中国的安防产业从 20世纪 80年代逐步从珠三角开始起步，比西方经济发达国家大约晚 20 年，这时的安防系统主要由前端的模拟摄像机、后端的矩阵、磁带录像机以及 CRT监视器构成。 早期摄像头大多为 日 系（ 索尼 /松下 /三洋 /夏普等）垄断 ，国内 自主生产 技术落后，争夺代理权是行业的 热点； 2001年 起 国内视频 安防企业海康威视、大华股份等以 DVR起步并快速发展，最终引领全球。 安防政策及重大项目的落地实施情况： 2003年公安部提出“平安城市工程”概念 2008年 -2011年 “科技强警” 战略、“ 3111试点工程”、“智慧城市”、 “智能交通”概念 “ 2008北京奥运会”、“ 2010上海世博会”、“ 2010广州亚运会”、“ 2011深圳大运会 ” 项目 2016年提出落地“雪亮工程”后， 2018 年“雪亮工程”首次被写入中央一号文件 安天下微信号： sas123cn 中国安防行业发展“简史” “看得到、看得远、看得清” 是早期安防行业的主要诉求， 2016年 AI技术的产品化引入，使得行业从 被动监控向主动识别过渡，“看得懂”成为了视频监控产品的主旋律。 从 2016年到 2018年初，十三五规划、雪亮工程等不断强调提升安防视图资源共享协作及联网率、高清 化建设。监控视频图像结构化数据的协作机制逐步建立，视频监控的清晰度和联网率得到快速发展。 2018年， AI+安防行业进入快速落地阶段，科技开始真正赋能产业，在未来， AI技术将成为推动安防行 业的主要力量，市场广度会不断拓宽，各类基于 AI技术的垂直应用将不断涌现。 2019年 AI摄像机在公安新建动态识别项目中，渗透率 20%水平，综合存量市场， 5%水平不到。具有视 觉算法、产品及方案能力的企业更加具有竞争优势，传统安防、 AI企业、通讯企业及 BAT企业同台竞技。 2020年“ AI+安防”软硬件市场规模大概 200亿规模，其中视频监控占据绝大部分，份额近 90%。考虑 到安防前后端软硬件均存在三至五年后更新换代需求，因此 AI+安防具备较大存量空间基础。 安天下微信号： sas123cn 阶段 时间 特点 代表企业 萌芽 1979- 1984 国外安防概念进入中国，主要应用在 文博等特殊单位，法律法规空白 起步 1985- 1998 国外产品进入，代表产品是模拟摄像 机及磁带录像机，法律法规起步 发展 1999- 2004 安防产品品类逐渐丰富，企业逐渐增 加，金融、交通、楼宇等逐步应用 加速 2005- 2008 市场规模逐步扩大，网络视频监控发 展壮大，从产品向系统集成方向发展 提升 2009- 2016 从系统集成向解决方案、行业化及平 台化发展，平安城市大力发展 +AI 2017- 人工智能赋能智能安防，人脸识别得 到快速发展，视频结构化及大数据是 高端安防关键词， AI企业入局 安防行业发展的几个“阶段” C&K、 ADEMCO 安天下微信号： sas123cn “ 安防企业 ” 进化的“阶段” 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 GB/T28181- 2011实施 国务院发布物 联网指导意见 “八部委”联合发布 智慧城市指导意见 H.265标准开始应 用于安防监控 人工智能落 地成为热点 BATH发力智慧城市 级安防应用并落地 人工智能在安防行 业逐渐落地应用 AI企业在安防行业 的发展将格局敲定 2020 AI普惠 安天下微信号： sas123cn 中国安防行业市场容量 截至 2019年底 ，我国安防企业已达 3万家左右，全行业从业人员约为 160万人左右 。 2019年安防 行业总收入 达到 8200亿元 左右，相 较 2018年增长 15%（见下图） 。 从 产业构成来看： 2019年 安防产品总收入约 为 3400亿 元，占 比 41%，安防集成与工程市场预计 达到 4200亿 元左右，占 比 51%，运维服务 及其他约为 600亿 元左右，占 比 8%。 0 20000 类别 1 类别 2 类别 3 类别 4 系列 3 IHS Markit的报告称，到 2021 年底，全球用于监控的摄像机数量将攀升至 10 亿台以上，这将比 当下的 7. 7 亿台增长近 30%，其中中国占比超 50%（中国 5.6亿台），印度、巴西等国也快速增长。 安天下微信号： sas123cn 24% 18% 16% 13% 12% 7% 5% 5% 0% 10% 20% 30% 公安 交通 楼宇 金融 文教 能源 司法 其他 安防产品在各个行业应用占比 (2018) 公安 交通 楼宇 金融 文教 能源 司法 中国安防（视频监控）市场分布 安防产品在许多行业中都有 应用，主要分为两类：平安 城市、智能交通、司法监狱 等主要由政府使用的行业； 智能楼宇、金融行业、文教 卫等关注民生项目的行业。 从发展势头来看，传统的金 融、文教卫市场趋于饱和， 政府、交通市场还在持续平 稳增长。在 “ 平安 ”“ 雪 亮 ” 热度的背景下，未来智 慧城市，智慧社区将会成为 安防行业的一大亮点。 2020年，“边缘 AI+云计 算”解决方案在众多民用细 分场景落地：包括疫情防 控、垃圾分类等。 安天下微信号： sas123cn 光学镜头 传感芯片 处理器芯片 存储器芯片 关键零部件提供商 视频分析 AI算法 软件 ISV 其他组件 视频软件提供商 视频采集 显示系统 视频传输 存储系统 视频监控硬件产品 渠道 /分销商 安防工程 /集成 /运维商 公安 交通 金融 楼宇 司法 能源 上 游 器 件 中 游 软 硬 件 下 游 渠 道 终 端 客 户 视频监控行业“生态”图 行业用户 AI芯片 视频云 云智能 云服务提供商 视频监控解决方案 园区 安天下微信号： sas123cn 视频监控行业的生态比较开放：产业链包括上游的算法、芯片和其他零组件供应环节，中游的设备产品设计和制造环节，下游的产品 分销、系统集成、工程建设和运营服务环节。 上游算法环节主要包括图像处理（例如降噪、宽动态处理、白平衡校正、色彩还原等）、视频压缩和内容识别（ VMD/IVS/AI等）三 大方面。近年来，随着人工智能深度学习算法的快速成熟，国内诞生了一批应用层面的计算机视觉（即图像内容识别）算法供应商。 处理器芯片是安防视频监控设备（包括前端和后端）的核心部件，直接影响到系统的图像质量、码流控制能力、智能识别效率、稳定 性、功耗等性能表现。安防视频监控设备中所用的处理器芯片主要包括模拟摄像机中的 ISP芯片、网络摄像机中的 SoC芯片、 DVR/NVR中的 SoC芯片以及深度学习 AI加速器芯片。 目前来看，高性能的深度学习算法加速器芯片（简称 AI芯片）仍主要由国外芯片大厂提供，但国内企业已经逐步发力（海思、比特、 地平线、依图等）而其余三类处理器芯片均已经实现了较大程度的国产化替代，国内代表性供应商包括华为海思、富瀚微、中星微等。 除了算法和处理器芯片之外，视频监控的上游还包括图像传感器芯片、光学镜头和存储器等关键零组件。其中，光学镜头已经基本实 现了国产化，国内包括舜宇光学科技、联合光电、宇瞳光学等，而图像传感器芯片和存储器仍然主要依靠进口（ SONY、 OV等）。 中游的设备产品主要包括前端的摄像机（模拟 /网络 /AI摄像机）、后端的存储录像设备（分为 DVR、 NVR、 CVR等）、中心控制端 的控制和显示设备以及各传输环节的光端机和交换机等。此外，在硬件设备产品基础上还有系统管理软件（ VMS）。 产业链的下游包括产品分销、系统集成、工程建设和运营服务四大环节， 这些下游环节的主要参与者多为小规模的地方型企业，市 场格局较为分散。另外，海康威视和大华股份等龙头设备厂商在部分规模较大的项目中也承担了系统集成和运营的角色。 视频监控行业的“生态” 安天下微信号： sas123cn 光学镜头 传感芯片 处理器芯片 AI算法 /芯片 AI摄像机 舜宇光学、联合 光电、宇瞳光学 索尼 /OV/三星 海思 /富翰微 TI/英伟达 /安霸 商汤 /旷视 /云从 比特 /寒武纪 /依图 NAND 磁盘阵列 视频存储 三星 /英特尔 /东芝 EMC/宝德 /华为 视频结构化 AI及 VMS 平台 视频传输 公安 交通 金融 其他 海康 /大华 /华为 宇 视 /依图 /云天 云从 /旷视 /商汤 海康 /大华 /网力 商汤 /依图 /云从 视频监 控产品 及方案 系统集 成商 SMB 依图 /千视 /云从 海康 /大华 /天地 宇 视 /科达 /网力 高新 /力维 /佳 都 海康 /大华 /神码 同方 /长天 /太极 楼宇 视频监控行业产业链导图 园区 红外热成像 高德 /大立 /睿创 AI服务器 浪潮 /华为 /曙光 安天下微信号： sas123cn 视频监控 芯片 产业链图 索尼 三星 豪威 富翰微 Nextchip 海思 /德仪 意法 /升迈 海思、安霸 德仪、富翰 国科、君正 海思 德仪 模拟摄像机 摄像机 图像 传感 器 模拟 / 数字 转换 信号处理： 增益 背光 降噪 模拟 /数 字转换 DVS/ DVR DSP信号处理 模拟 输出 镜头 CCD 镜头 CCD或 CMOS DSP信号处理 编码压缩模块 传输控制模块 NVR 网络 传输 IP 输出 编码 压缩 信号处理： 增益 背光 降噪 图像 传感 器 安天下微信号： sas123cn AI摄像机是未来摄像机的主流 来源：艾瑞咨询 人脸 / 车辆抓拍、智能分析能力取决于芯片算力。 一颗高算力 AI 芯片的智能化处理能力是普通芯片 的几倍甚至几十倍。随着人工智能的快速发展，安 防已从原来的“人看”发展到当前的“机器看”， 未来更将向着“机器研判、决策”方向演进；安防 事件的处理，也将从原来的“事后研判”向 “事 前预防”发展，借助 AI 技术，借助算力、算法、 数据、协同、开放的进一步提升，提前预知可能的 问题及风险，驱动自动化处理或者人工干预。 在 AI时代，芯片技术的高速发展为 AI提供超强算力保障， 使算力更易获得。摄像机通过 AI芯片具备足够算力，为 智能算法和应用提供了高效的运行环境。在算力的支撑 下， AI算法也越来越成熟。可以通过智能算法来自动优 化各种非正常条件下的高清成像，能够更多更精准的识 别出图像中人物、车辆的特征信息及行为信息，能够实 现更多维的数据感知，能识别出更多异常情况的发生而 做出预警，支撑从事后的线索查找到事中的准确发现， 再到事前的预警预防。 安天下微信号： sas123cn 2019年度 全球安防 50 强（ top20） 1 2 7 9 17 19 来源： A&S 安天下微信号： sas123cn 安防 +AI 企业分布地图 安天下微信号： sas123cn 全球视频监控市占率格局（ 2018 ） 根据 IHS数据， 2018年海康威视全球市占 率高达 24.1%，连续八年 （ 20112018）占据视频监控设备行业 市占率第一名 。 视频 监控行业市占率前几名分别为海康、 大华、安讯士、宇视、松下、韩华等 。 海 康威视在海外市场也有出色表现， 2016年海康在中国、 EMEA、亚洲（除 中国以外）市占率均为第一名，在美洲市 占率为第二名 。 类似 的，大华股份在多个地区市占率也均 是前三名左右。 安天下微信号： sas123cn 金盾工程 平安城市 天网工程 雪亮工程 主导 部门 公安部 公安部、科技部 公安部 中央社会治安综合治理委员会 目的 目的是实现以全国犯罪信息中心 （ CCIC）为核心，以各项公安业 务应用为基础的信息共享和综合 利用。 目的是利用综合管理信息公共 服务平台和数据交换平台实现 资源共享，通过三防系统（技 防、物防和人防系统）建设城 市平安和谐 目的是利用图像采集、 传输、控制、显示等设 备和控制软件组成，对 固定区域进行实时监控 和信息记录 目的是县、乡、村三级综治中心 建设、公共安全视频图像信息共 享平台建设、公共安全视频监控 全域覆盖、联网共享应用建设、 应用向基层和群众延伸 主要 内容 全国公安综合业务通信网 全国违法犯罪信息中心（ CCIC） 全国公安指挥调度系统工程 全国公共网络安全监控中心 基础传输网络的建设 公共安全监控与报警点的建设 综合管理平台的建设 多级监控中心的建设 城市应急通信指挥系统的建设 视频采集网络建设 专网监控中心 视频分析应用 视频采集网络建设 专网监控中心 视频分析应用 视频规范化接入和转发 对指定类型用户的平台应用 使用 部门 公安部门 公安部门 公安部门 综治办、公安、其他部门及群众 中国安防 -视频监控几大“工程” 安天下微信号： sas123cn AI=算法 +数据 +算力 +方案 +场景 AI五大 基本要素 =数据 +算 力 +算法 +方案 +场景 目前计算力处于逐步突破上升期，即将爆发，底层算法 的 开源 化也非常可期，算法门槛和价值降低，那么场景 化落地能力及行业解决方案能力越来越 成为关键 。 数据场景为王： 场景 是人工智能公司 的商业落地基础，脱离了场景的算法 成了“学院派”。 没有应用场景，没有 数据资源，只是 单 纯的算法技术公司，未来将逐渐 失去竞争能力。从安防视 频 应用产业链来看 ，下游 的场景公司 （海康、 大 华、宇 视、华为、天地）都在涉及算法 ，下游的芯片公司也在做 算法 ，所以 中间纯算法类公司的生存将越发艰难，其在上 下游的 巨头中，话语权弱 。参考早期算法公司 OV后来的 境遇。 算法开源趋势 ： 早期安防领域的算法主要是编码压缩（如 MPEG）及视频分 析（早期 OV系列为代表）。进入 AI时代，随着 如 谷歌、百 度、华为、旷视等 人工智能领域的巨头的算法纷纷开 源（趋 势），计算机视觉 底层算法模型或将逐步走向统一，算法研 发的技术 门槛也 在无形中降低 。早期算法起家的公司技术壁 垒优势不再，其必须找到落地的产品支撑。摄像头被认为是 人工智能之 眼， AI在安防监控 领域 成为率先 落地的 行业。 算法配套于产品和解决方案，落地于工程。 芯片企业涉足算法领域： 以 英伟 达、海思、依图为 代表的芯片厂商利用底层 基础技术 使得深度学习不断突破。 GPU集群 的创新 迭代以及 全能型 芯片 FPGA和低功耗 ASIC都是人工 智能对基础信息架构的 智能选择 。 数 据 算 法 算 力 场 景 方 案 安天下微信号： sas123cn AI技术在安防行业快速落地 安防 应用 图像识别 数据及 场景 7*24小时，海量数据 视频及图片混杂 点位众多，场景复杂 人工智能 技术 支撑 算法 主要 研究 领域 计算机视觉 机器学习 语言处理 /生物识别 . 算力 数据 场景 行为识别 检索分析 . 工程 高匹配 强需求 人脸识别 车辆识别 物体识别 行为分析 人体识别 图像对比 轨迹分析 以图搜图 抓拍检索 数据检索 算法仓库 数据采集 数据治理 算法引擎 分析研判 基础 设备 强需求 安防行业作为人工智能落地最快的行业，有望成为安防行业未来增量空间的主要来源。从 2016年开始， AI+安防就 成了行业热点话题， AI技术在安防行业应用具有天然的优势。 安天下微信号： sas123cn 不同 企业在“安防 + AI” 的布局 海康威视 华为安防 阿里巴巴 前端 AI芯片 前端硬件 网络传输 后端设备 云服务 昇腾 “五星” IPC 天目、函谷 网络设备 智能视频云 昆仑服务器 火眼大数据 阿里云 华为云 海康威视 大华股份 深眸 睿智 脸谱 /刀锋 睿智服务器 大华股份 炬眼 IPC AIoT摄像机 城市天眼系统 玄铁 萤石云 大华股份 边缘服务器 蜻蜓眼平台 求索 阿里云 安天下微信号： sas123cn 安防企业“ +AI”的演进路径 企业 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 海康 推出基于 GPU和深度 学习的“猎 鹰”视频结 构化服务器 和“刀锋” 车辆图片结 构化服务器 推出基于 VPU/GPU和深 度学习技术的 “深眸”智能 摄像机，“超 脑” NVR等 发布“海康 AI Cloud”架 构，云边端智能解决方案 在云边融合的计算架构 指导下，开发了两池一 库四平台 在如何助力行业智能化 升级方面分享了自己的 思路和实 践 :物信融合 、 开放生态 推出 AI开放平台 AI开放平台上线 的通用功能大约 有 40多项，平台 的日均调用次数 是 3,500万次，累 积的训练模型超 过 1万个 大华 推出“天眼” 系列人脸识别 服务器 发布“全智能、全计算、 全感知、全生态”人工智 能战略，推出“睿智”系 列视频结构化服务器， “慧”系列交通摄像机 大华 HOC城市之心”战 略发布，大华 HOC新型 智慧城市架构全面亮相 发布灵瞳二代系列产品 （ 180四目全景） AI 摄像机 华为 发布了“全 网智能”平 安城市解决 方案 VCM视频大数 据分析平台 智能云监控整体解决方案 发布“ SDC”概念摄像 机； 发布 CloudIVS轻量云方 案 2019年新推超百款 IPC 及配套前后端产品； 发布智能安防品牌 “ Huawei HoloSens” 升级为华为机器 视觉；发布“下 一代” Holosens 摄像机；发布 5G 摄像机 宇视 与英伟达联合 发布“昆仑” 智能分析服务 器 发布 AI整体解决方案，包 含“昆仑 II”、“秦岭”、 “燕山”、“天目”、 “函谷”、“潼关”等 发布“猫头鹰”多目全 景拼接 AI摄像机； 联合阿里发布安防“中 台”概念 安天下微信号： sas123cn 企业 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 商汤 并购安防领域黑马企业新 舟锐视，同时成立专注于 打造新一代监控摄像头、 融合软硬件技术创新的智 能安防解决方案提供商 商周锐视 发布 SensePose、 SenseFace、 SenseVideo解决方案， SenseEmbed解决方案 的全新嵌入式终端 发布 SenseFace 3.0平 台、 SenseFoundry方 舟城市级视觉开放平台 两大安防产品，以全新 “ AI+安防”产品矩阵， 为平安城市、智慧城市 建设带来新思路 以“ AI City端边云一体 化方案”和核心 , 展示了 全面升级的智慧城市视觉 中枢 2.0系统 旷视 发布了 物联网图像采集终 端 MegEye-C2、智能人 像抓拍机 MegEye-C2S、 智能客流统计终端 MegEye-D1 等多款前端 智能化硬件产品 发布了新一代的全帧智 能人像抓拍机 MegEye-C3S 发布了 物联网图像采集 终端 MegEye-C2、智 能人像抓拍机 MegEye-C2S、智能客 流统计终端 MegEye- D1 等多款前端智能化 硬件产品 开源 AI生产力平 台 Brain+的核 心深度学习框架 旷视天元 (MegEngine) 云从 云从科技与百度、腾 讯、 科大讯飞，承担国 家“人工智能”基础项 目重大工程 “ 人 工智能基础资源公共服 务平台”建设任务。 落地了“中国首款 AI摄 像机” ICCV 2019单目标跟踪冠 军； ReID技术刷新世界纪 录；助力大兴机场智慧出 行“一脸通”场景落地 依图 发布“蜻蜓眼”人像平台 推出人像聚类引擎 发布“求索” AI芯片 跨镜跟踪（ ReID） 刷新世界纪录 AI企业“ +安防”的演进路径 安天下微信号： sas123cn 不同 类型 安防企业的“优劣势”对比 阵营 企业 优势 劣势 备注 海康 大华 解决方案完整、成熟 对客户需求理解深刻 渠道覆盖全面、成熟 AI算法能力 云服务能力 2019年业绩增速 全部放缓 华为 云、服务器、存储、网络等基础设施的能力及生态 整合能力 集团强大研发、市场、渠道支撑 华为海思芯片的算力支持 进入市场较晚，业务需求把握 不如传统安防公司 安防领域销售及市场不足 大公司内部壁垒 2020启动“机器 视觉”及“好望” 分销 阿里 全面开放城市大脑平台 顶层设计优势，阿里云优势 具有千方及宇视两架马车 Link Vision 1.0不知所云 定位在顶层和云端，难免不接 地气 城市大脑 ET 紫光 华智 新华三 ICT的优势 紫光集团研发、市场、渠道支撑 AI,芯片、存储、云、大数据基因 重庆、杭州两大研发中心， 80%技术研发 人员占比 应用驱动、全面云化、全栈智能、开放生态 有先天优势，入局稍晚 具体产品落地能力需要观察 城市视觉中枢 AI IN ALL 商汤 旷视 依图 云从 背后资本的疯狂注入 AI算法比较领先 能够打破传统思维，带来不一样的理念和思路 “工程化”能力弱 进入市场较晚，业务需求把握 不如传统安防公司 销售及渠道人员不足 解决方案不够完整 2019年业绩（安 防领域）翻倍增 长 传统 2雄 AI 4小龙 安防新 3巨 安天下微信号： sas123cn 安天下微信号： sas123cn 光学镜头 图像传感器 摄像机 视频存储 视频平台 视频结构化 新基建 -人工智能 &安防产业链图谱 安天下微信号： sas123cn 安天下微信号： sas123cn 通用芯片 AI芯片 AI算法 解决方案及场景落地 智慧社区 新基建 -人工智能 &安防产业链图谱 安天下微信号： sas123cn 监控基础 安天下微信号： sas123cn 全球光学镜头发展历程 在高端镜头制造领域，我国高端镜头产品市 场长期以来被佳能、腾龙、富士能等国外企 业垄断。 近年来日本企业在高端镜头领域的技术垄断 被打破，全球高端镜头市场向国内厂商集中 的趋势逐渐形成。 伴随着近年来海康、大华等国内安防视频监 控设备商的兴起和不断发展壮大，国内光学 镜头厂商从定焦、低像素等中低端镜头入手 开始参与市场竞争，并开始不断替代国外厂 商镜头。 在大倍率变焦、超高清、光学防抖、安防监 控一体机镜头等高端光学镜头方面，以福光 为代表的光学镜头厂商近年来经过持续的研 发积累，逐步打破了日本企业在该领域的技 术垄断。 十九世纪中叶，德国最先开始镜头研发，出现了徕卡、蔡司等光 学镜头组件巨头公司。 二战以后，日本镜头产品凭借对德国性价比高的优势，逐渐占据 市场，涌现出佳能、富士、腾龙、尼康、奥林巴斯等品牌，并积 累众多技术。 2000年之后，依托中国监控行业及物联网快速发展，中国涌现出 福光、舜宇、宇瞳等企业。 安天下微信号： sas123cn 摄像机镜头市场格局图（ 2018 ） 镜头产业格局： 从 历史上看，光学镜头产业在早期主要集中在德国和日本两个国家，其中德国在光学镜头产业上 拥有悠久的历史积淀，并涌现了徕卡（ Leica）和卡尔蔡司（ Carl Zeiss）等行业巨头。而在二战后，日本的光学 镜头产业在发展迅猛， 依靠产品的性价比优势逐渐占据了市场主导，其代表性厂商包括佳能（ Canon）、尼康 （ Nikon）、富士（ Fuji）、腾龙（ Tarmon）等。 21世纪后，伴随下游制造市场逐渐向中国大陆转移，国内光 学镜头厂商从代 工 到自主设计研发再到引领行业技术迭代不断成长，目前安防监控领域的光学镜头已经基本实现 国产化，主要供应商包括舜宇光学、联合光电、宇瞳光学、福光股份、凤凰光学等。 安天下微信号： sas123cn 摄像机 CMOS产业链图（ 2018年 ） 2018年全球 CMOS图像传感器的市场规模为 137亿 美元，其中，索尼的市场占有率为 49.9%，排在行 业第一，而且地位得到了进一步的巩固；三星排名 第二，市占率为 19.6%，豪威科技排名第三，市占 率达到 10.3%，而有些出人意料的是， SK海力士排 在了第四位，安森美排在第五位。 CMOS图像传感器在自动驾驶汽车、工业和机器视 觉领域的应用将迎来快速发展，具有光明的未来。 Yole预测，到 2023年，其市场规模将超过 230亿美 元，从 2017年到 2023年的复合年增长率为 9.4。 从市场竞争格局来看，尽管 Sony、 Samsung 仍稳 居行业前两名，但随着中国财团收购 豪威科技 ，格 科微、思比科低端产品的快速出货，国内厂商正逐 步掌握主动权 。 目前 ，国内 CMOS厂商 仍以中低端供货为主，思比 科等厂商的低端产品主要通过渠道代理商出货，并 在 逐步拓展 安防市场；豪威科技则直接面向海康威 视、大华股份供货较多，安防收入已超过 8 亿元 ， 毛利率达到 20%25%。 安天下微信号： sas123cn 中国安防双雄 -海康大华近五年数据 * 数据来源： 上市公司财报披露 以视频为核心的物联网解决方案提供商 以视频为核心的智慧物联解决方案提供商和运营服务商 安天下微信号： sas123cn 中国安防上市企业 2019年度营收及利润表 数据来源： 上市公司财报披露 海康在“ 2019年年度暨 2020年第一季度 业绩说明电话会议”中提到：“从收入 增速和净利润增速来说， 2019年确实是 过去十年里最差的一年。 对安防其他企业来说，无疑也是最艰苦 的一年 .” 分析汇总其原因：一方面， 2019年国内 经济形势出现下行，导致行业整体需求 不足；另一方面，随着中美贸易战、国 际局势动荡不安等因素，使得企业海外 市场均受到影响。 但是随着传统存量视频监控市场的 AI升 级需求及新生细分市场的发掘，安防行 业还有进一步的成长空间。 安天下微信号： sas123cn 智能网络视频监控行业术语 术语 释义 术语 释义 CCTV 闭路电视 IOT 物联网 VCR 盒式磁带录像机 CV 计算机视觉 DVR 硬盘录像机 CC 云计算 NVR 网络录像机 FR 人脸识别 DVS 视频编码器 AI 人工智能 IPC 网络摄像机 CNN 卷积神经网络 VMS 视频管理软件（平台） ReID 跨镜头识别跟踪 VCA 视频内容分析 SDC 软件（或场景）定义摄像机 ISV 独立软件供应商 DL 深度学习 安天下微信号： sas123cn 典型网络视频监控系统 -视频流路径图 Monitoring：实时视频流 Playback：回放视频流 Multicast：组播视频流 Recording：录像视频流 安天下微信号： sas123cn 图像数字化分为两个步骤：一为 取样 （ Sampling），二为 量化 （ Quantization）。 图像的取样是二维的，通常是每个 Fram（帧）的长与宽，例如 352*288（ CIF）， 704*576(D1)等。 量化则是将已取样的 Pixel，设定适当的值，例如 0-255。 假设我们以 352*288来取样，以 RGB24 （每像素需 24bits ）来加以量化，则 码流（原始未压缩） 的大小为： 352*288 *24bits*25frames/seconds60Mbps， 不经压缩的视频录像每小时大小 27GB. 经过压缩后的 352*288（ CIF）视频码流一般 0.5Mbps. 则压缩后的 352*288（ CIF）录像每小时为： 0.5MB*3600=1.8GB。 RGB24： RGB24使用 24位来表示一个像素， RGB分量都用 8位表示，取值范围为 0-255。在内存中 RGB各分量的排列顺序 为： BGR BGR BGR 而实际上根据色彩空间不同，可能用 12/16/24位表示一个像素。 典型网络视频监控系统 -码流与存储空间 安天下微信号： sas123cn 单路： 1路 1080P摄像机 存储 30天 ： 4Mbps3600 秒 24 小时 30天 /1024/1024/8=1.24TB 一个中等城市 10000路存储 30天为例： 4Mbps3600 秒 24 小时 30天 10000路 /1024/1024/1024/812PB IHS Markit的报告称，到 2021 年底，用于监控的摄像机数量将攀升至 10 亿台以上，这将比当下的 7. 7 亿台增长近 30%，其中中国占比超 50%（ 中国 5.6亿台 ），印度、巴西等也快速增长。 典型网络视频监控系统 -存储大爆炸 安天下微信号： sas123cn 深度学习篇 安天下微信号： sas123cn AI基础 -机器学习 vs 人类学习 猫 眼睛圆圆 耳朵 有胡须 爪子细细 毛茸茸 Cat！ TAG 安天下微信号： sas123cn AI基础 -机器学习 vs 传统程序 机器学习 有学习能力 传统程序 无学习能力 传统的 编程是 人类自己积累 经验，并 将这 些经验转换为规则或数学 公式然后 就是用 编程语言去表示这些规则和公式。 在 进行机器学习时，人类不需要总结具体的规则或 公式。只需 制订学习的步骤，然后将大量的数据输 入给 计算机。计算机可以 根据数据和人类提供的学 习步骤自己总结经验，自动升级 。 规则 +数据 =答案 答案 +数据 =规则 正确率没有变化 正确率不断提升 算法 决定 安天下微信号： sas123cn 深度学习助力人工智能发展 机器学习的算法原理：输入的是数据和想要的结果，输出的是“算法模型” 把数据转换成结果的算法模型。通 过机器学习计算机能够自己生成模型，进而提供相应的判断，达到某种人工智能结果的实现。深度学习属于机器 学习的一个子集，得益于海量数据，计算能力的提升，复杂度很高的算法得以落地。 2018年“全球十大突破性 技术”， GAN(对抗性神经网络，一种特殊的深度学习算法）位列其中。 机器学习特征 人工设计特征 分类模型 分类模型 端到端学习 分类器学习 深度学习通过机器学习自身 来产生特征，即“特征学 习”或“表示学习”。 传统机器学习描述样本的特 征通常由专家来设计，这称 为“特征工程”。 深度 学习 传统方法 样本数据 样本数据 深度 学习 机器 学习 人工智能 深度 学习 机器学习 人工智能 安天下微信号： sas123cn 深度学习 的 “训练”和“推理”过程 第一步 第二步 第三步 第四步 优化函数 定义一组函数 f1,f2 使用最佳函 数 f* 选择一个最 佳函数 f* 建模： 开发定义一组函 数，即组建神经网络模型 标签 原始 数据 数据集 把数据集输入模型 将输出结果与预定的 目标结果进行比对 输出的结果和要达到 的目标之间存在误 差，定义一个总误差 函数 计算并调整模型中的函数 参数，使得第二步模型输 出值与目标值之间总误差 最小 使总误差最小的参数集合 将被选定为“最佳函 数” f*的参数，参数选定 后，最佳函数 f*也确定 用训练数据集之外的其他 数据测试“最佳函数 f*” 以验证其准确性 如机器只能识别自己“见 过”的数据而不能识别 “陌生新鲜”的数据，则 开发人员需要再返回修改 模型及参数，直到测试结 果达到预期状态为止 推理阶段 训练阶段 Example： f*（ ） =cat 安天下微信号： sas123cn 安防监控带标记的数据格式样例 标注内容说明 所有人 脸部分像素在 28*28以上的图 片，侧脸与视频头呈 90为临界角度人 脸， 0-90以内全部符合的人脸全都进行 标注 。 人 脸关键点标注：标注需拉正方形框， 标注左眼中心、右眼中心、鼻尖、左嘴 角、右嘴角位置 。 标注左眼中心、右眼中心、鼻尖、左嘴 角、右嘴角位置，人脸的 yaw角度，性 别，年龄 。 人脸的 yaw角度标准：以 10为一个量 级，例 : yaw角度 :向左 20-30。 性别 ：男，女 。 年龄：幼儿 ，少年，青年，中年，老 年。 来源： 数据堂 安天下微信号： sas123cn 算法开源篇 安天下微信号： sas123cn 如果把算法比喻成烹饪：一个餐馆核心价值是为客人提供美味的菜品呈现（就像 AI 产业的核心价值是提供专业可靠 的 AI 方案输出），那么实现这个价值最重要的人则是大厨（开发者）。小 饭店 （中小企业）里的厨师需要自己洗菜 择菜（数据清洗）、配菜（搭模型）、炒菜（训模型）、调火候和口味（调参数），一天他也许只能为三桌客人 （几个客户）提供菜品。而在现代化、自动化中央厨房（大型 AI企业）里工作的大厨，他将拥有标准化、流水线管 理的配菜间和智能化的炉灶等套件工具，那么或许他一个人就可以搞定整个饭店甚至更多菜品供应。 好在百度、海康、华为、旷视等都基于自身实力，进行了平台开放或算法框架开源 ，其他企业 不用重复造轮子。 海康的 AI开放平台，可以让用户利用少量图片，基于海康的硬件，快速进行个性化算法的部署；华为的 Model Arts, 让零 AI基础的业务开发者可快速完成模型的训练和部署，无需任何代码开发，自动生成满足用户精度要求的模型。 旷视发布的 天元 ，相当于 AI操作系统层面的开放，让研发人员获得了从数据到算法产业化的一揽子技术能力 。 以烹饪为比方：看 AI算法生产 安天下微信号： sas123cn 以烹饪为比方：看 AI算法生产 洗菜 1#厨师 配菜 客人 川 菜 研发菜谱 调火候和口味 鲁 菜 湘 菜 粤 菜 实际炒菜 调火候和口味 手工作坊 中央厨房 洗菜 配菜 客人 川 菜 鲁 菜 湘 菜 粤 菜 料理间 洗菜 配菜 洗菜 洗菜 配菜 配菜 行政 主厨 烹饪机 苏 菜 浙 菜 闽 菜 徽 菜 综合事务 按主厨菜谱，自动炒菜 优化调整、 DIY菜谱 炉灶资源 材料资源 执行主厨命令及反馈 自动化 规模化 集约化 安天下微信号： sas123cn 以烹饪为比方：看 AI算法生产 中央厨房 洗菜 配菜 客人 川 菜 鲁 菜 湘 菜 粤 菜 料理间 洗菜 配菜 洗菜 洗菜 配菜 配菜 行政 主厨 烹饪机 苏 菜 浙 菜 闽 菜 徽 菜 综合事务 按主厨菜谱，自动炒菜 优化调整、 DIY菜谱 炉灶资源 材料资源 执行主厨命令及反馈 算法生产 用户 人 脸 车 牌 肢 体 轨 迹 数据 平台 数据采集 云平台 深度 学习 框架 声 音 体 态 行 为 其 他 基础框架 算法输出 算法 DIY 计算资源调度 数据资源管理 算法生产 数据清洗 数据标注 数据仓库 安天下微信号： sas123cn 企业 AI开放平台或开源框架 对象 核心服务 应用模式 海康 AI开放平台 面向集成商或中 小企业用户 数据采集服务、数据标注服务、 模型训练服务、云边部署服务 。 萤石云，生成云端推理服务；或下载模型并通 过行业应用平台 /云眸部署到摄像机或 “ 超 脑 ”NVR 中，用于边缘推理。 华为 ModelArts 面向应用开发人 员 数据处理、算法开发、模型训 练、部署 ，一站式。 一键推送模型到所有边缘、端的设备上，云上 的部署还支持在线和批量推理，满足大并发和 分布式等多种场景需求。 旷视 Brain+ 高校师生、传统 产业和中小企业 Brain+在总体架构上分为三 部分，包括深度学习框架 MegEngine、深度学习云计算 平台 MegCompute、以及数据 管理平台 MegData。 Brain+让规模化算法训练成为可能。同时， 通过 Brain+，旷视能够针对不同垂直领域的 碎片化需求定制出丰富且不断增长的算法组合， 包括很多长尾需求。 安天下微信号： sas123cn 海康威视 AI开放 平台 概念 “场景”和“碎片化”是人工智能产业应用中的两大关键词，不论是“ AI+行业”还是“行业 +AI” ，背后 其实体现的是两种技术思 路和商业思路，前者是利用 AI去颠覆行业，后者则是通过 AI来为行业赋能。由于 AI应用场景相当碎片化，其中需要大量的行业应用 知识 和专业领域知识 ，所以真正能够发展得比较好的应该是“行业 +AI” ，即把 AI作为一种工具去赋能这个行业的 用户。 海康威视将算法、产品、云服务等提炼成一套通用、灵活又方便调