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來源：最牛博弈 作者：戴輝

作者按：2004年海思半導體成立后，第一顆大規(guī)模銷售的芯片（視頻編解碼芯片3510），并不是依賴內(nèi)部客戶成功的，而是一出生就不得不直接面對殘酷的市場！老兵戴輝耗時數(shù)月，向多位參與這段歷史的人士進行了詳細調(diào)研，此文實為嘔心瀝血之作。通篇一萬字，長文慎入。

引 子

2018年9月28日晚，“張學友經(jīng)典巡回演唱會”在河北奧體中心體育場舉行，現(xiàn)場觀眾超過3萬人，當?shù)鼐饺ν度氚脖９ぷ鳌Ｈ四樧R別系統(tǒng)配合高清視頻監(jiān)控部署在場館及周邊重點區(qū)域，秒級識別布控系統(tǒng)中的黑名單人員被識別而觸發(fā)了報警，協(xié)助警方快速抓獲3名在逃人員，宇視科技稱使用的是其智能化方案。這已經(jīng)是第三次在學友演唱會上抓到逃犯了，業(yè)界巨頭安防巨頭們都參與了其中。

“我聽到時第一反應是：這是為什么呢？后來我查證了一下，才發(fā)現(xiàn)其實是我們國家太先進了，大數(shù)據(jù)是很先進的，所以只要在我們國家犯了法，無論是去聽我的演唱會還是去便利店，都是很容易被抓到的，所以還是不要犯法。”逃犯克星張學友回應道。

走在街頭巷尾，抬頭看到攝像機，心中就多了一分安全感。深圳的治安比20年前可是好太多了，中國大建“平安城市”的舉措確實維護了社會穩(wěn)定。

“平安城市”推動下，巨大的安防市場孕育出了巨大的產(chǎn)業(yè)。全球的攝像機（或者模組、電路板）大部分是在中國制造的。眾所周知，海康威視、大華、宇視（千方科技）是數(shù)字安防市場的三強，當然除了它們，中國還有眾多的中小企業(yè)。不僅是安防，直播、通訊、工業(yè)等眾多領域也要用到類似的設備。

前段時間，美國政府建議以國家安全為由禁止美國聯(lián)邦政府采購某些中國制造商供應的視頻監(jiān)控設備。我這才知道，原來它們已進入到美國的公用事業(yè)了。

無論如何，中國已具備強大的電子整機設計和制造能力，那么，問題來了：視頻監(jiān)控的核心系統(tǒng)芯片是誰家的？

攝像頭的芯片主要包括兩大部分：

1、用于成像的CMOS傳感器，主要供應商有索尼、豪威（被韋爾股份收購）、格科微（上海）、安森美、思特微、比亞迪等中外企業(yè)。

格科微在中國率先開創(chuàng)CMOS傳感器產(chǎn)業(yè)，與中芯國際有合作。格科微創(chuàng)始人是清華畢業(yè)的趙立新，他的父親是遠近聞名的工匠，當年他暑期回來在作坊里掙學雜費，我還專門去觀摩過。

2、系統(tǒng)芯片（SoC，system on chip，也叫片上系統(tǒng)）。包括了編解碼單元（用于壓縮視頻流），CPU（系統(tǒng)控制），ISP（圖像信號處理）等幾個部分。注意，早年上述每個功能都是分立的芯片，現(xiàn)在可以集成到一顆芯片里了。

至于這顆安防芯片，所有的行業(yè)人士都會異口同聲告訴你，海思是霸主，每年收入達到十億美元量級，現(xiàn)在已經(jīng)占據(jù)了該市場百分之八十以上的份額。

圖注：2016年的編解碼芯片出貨占比，數(shù)據(jù)來源IHS

海思的份額遠遠超過了傳統(tǒng)芯片巨頭德州儀器（TI）和安霸（Ambarella）。最近甚至傳言，TI要退出安防芯片市場了。

第一章 關于視頻編解碼

華為手機之所以成功，最重要的原因是有強大的基帶能力，也就是手機的通信能力。

蘋果最新款手機上市以來，業(yè)界關于“信號不夠好、速率不夠快”議的討論，都懷疑是因為采用了英特爾的基帶，性能不如高通強。

高通在基帶上很厲害。順便整合了周邊的資源（如CPU等），連帶著手機的系統(tǒng)芯片（SoC）也賣得很好，所謂“賣基帶送CPU”戰(zhàn)略!

IP數(shù)字攝像機（IPC）的系統(tǒng)芯片，則是以編解碼能力作為核心的。誰能做好編解碼，誰就能整合周邊資源來提供一攬子的SoC（系統(tǒng)芯片）方案。

這就是海思的“吸星大法“！

我們先從分辨率說起。視頻畫面，分辨率越高，就看的越清楚。一般說來，高清=720p，全高清=1080p，超高清4k是4096x2160或者3840x2160。單位都是pixel(像素)。分辨率與鏡頭和圖像傳感器息息相關。

不過，分辨率越高、清晰度越高，原始圖像數(shù)據(jù)量也越大，就要求越來越強大的編解碼算法來壓縮文件的大小，要不根本就存儲不下來，也傳送不出去。

老兵戴輝先啰嗦一下，來看看編解碼標準的演進。1994年，我的本科畢業(yè)設計就是在東南大學羅立民教授領銜的圖像實驗室里，在呂玉琦教授指導下，完成了JPEG的計算機實現(xiàn)。這是世界上第一個靜態(tài)圖像壓縮標準，是1992年定義的。在這一點上中國與世界基本同步。

我在一臺386電腦（沒有協(xié)處理器）上，用十分鐘完成了一張512*512像素的黑白圖片的壓縮或解壓縮，可以將文件大小壓縮到原文件的十分之一。

答辯的時候，我第一個上臺，老師們精神很好，問：如果改一下里面的某個算法會有什么不同的效果？ 當年的菜鳥“小兵戴輝”老老實實地答：我不知道，我是一絲不茍按協(xié)議來實現(xiàn)的！

圖注：東大圖像實驗室當年在《人民的名義》拍攝地大禮堂的副樓

我后來在中山大學的研究生同學梁凡的本科畢業(yè)設計也是JPEG編碼的實現(xiàn)。不過他算得快，他用的是快速查表的方式，沒有像戴輝一樣簡單調(diào)用COS和SIN函數(shù)。當年的我，曾頗有些“既生瑜，何生亮”的感覺，現(xiàn)在卻要沾這位學術精英的光了。

言歸正傳。手機里照的照片，通常都是使用JPEG算法來壓縮，大小在幾M左右。如果選擇采用”RAW“格式，才是真正的“原圖”，未經(jīng)處理和壓縮，大小通常有幾十M。

圖像之后，就進入到視頻時代了。九十年代后期，錄像機迅速被淘汰，VCD、DVD風起云涌。這個時候，基于視頻的編解碼標準就粉墨登場了！DVD用的是MPEG-2壓縮標準。

在同等圖像質(zhì)量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上。舉個例子，原始文件的大小如果為88GB，采用MPEG-2壓縮標準壓縮后變成3.5GB，壓縮比為25∶1，而采用H.264壓縮標準壓縮后變?yōu)?79MB，壓縮比達到驚人的102∶1。這對于節(jié)省視頻的硬盤存儲空間，和降低對網(wǎng)絡傳輸?shù)膸捯螅加芯薮蟮暮锰帯?/p>

現(xiàn)在，最新的視頻編解碼標準是H.265，它的壓縮能力比之前的H.264還要強一倍。

不過，這是要付出代價的，編解碼標準壓縮能力提升，也對CPU的計算能力要求越來越高！所以芯片里的晶體管尺寸越來越小，就是為了在芯片里面容納更多的晶體管，以實現(xiàn)越來越大的計算能力。

華為在編解碼的國際標準上參與了不少制定工作，是最新的H.265標準的主要技術貢獻者。4G網(wǎng)絡打電話時用到的VoLTE技術，就要用H.264的編碼算法。

有網(wǎng)友笑談：以后看纖毫畢現(xiàn)的愛情動作片，也可用到華為的技術了！

第二章 決定要做視頻編解碼芯片

1996年，華為在研發(fā)上考慮向交換機以外的領域擴張，劉啟武組建團隊開發(fā)會議電視和視頻監(jiān)控產(chǎn)品，并成立了多媒體業(yè)務部。

會議電視好理解，就是用來開會的設備，后來華為還推出了“智真”視頻會議平臺。

圖注：東大校友于京、滬海底撈通過會議電視吃火鍋

華為視頻監(jiān)控的第一代產(chǎn)品主要用于通信機房監(jiān)控，后來公司把這塊業(yè)務與華為電氣的環(huán)境動力監(jiān)控業(yè)務整合在一起賣給了艾默生。

2006年華為重新進入該領域，主要結合運營商“全球眼”需要做監(jiān)控軟件平臺，不過，華為自己基本不做攝像機整機，如果需要，就到外面去找OEM。

華為這些業(yè)務做得也不錯，但是市場比較分散，華為只是主要的玩家之一。在規(guī)模上，與公司其他的基站和手機這些超級大塊頭相比，更是遠遠不及了。這些都是后話。

2004年10月，華為成立了一個叫海思的子公司（小海思），從事外銷芯片業(yè)務。與此同時，服務系統(tǒng)的芯片和公共平臺歸在2012實驗室，叫大海思。

2005年，海思艾偉牽頭，定義了幾顆消費電子芯片的規(guī)格，包括SIM卡、機頂盒芯片、視頻編解碼芯片等。

華為搞多媒體業(yè)務的有兩塊。華為軟件公司數(shù)字娛樂產(chǎn)品線（IPTV、視頻監(jiān)控軟件平臺）的負責人是張國新和“隔壁老王”，華為終端公司（會議電視和機頂盒）負責人李云白和王兆祥，都參與了海思多媒體芯片產(chǎn)品規(guī)格的定義。

視頻編解碼芯片的開發(fā)負責人是楊鋒國（PDT經(jīng)理）、羅琨。

會議電視是華為的老產(chǎn)品，該顆芯片最初的設想是在在會議電視上先用，這個開發(fā)思路和華為以前為系統(tǒng)設備開發(fā)配套芯片的思路是一樣的。舉個例子，1991年徐文偉領銜開發(fā)出的華為第一顆ASIC就是用在自家的程控交換機的接口板上。

第三章 前三年收入幾乎為0

當時，任老板為海思的發(fā)展定下的目標是：招聘2000人，三年內(nèi)做到外銷40億元人民幣。前者很快就完成了，后者卻遙遙無期。

其實編解碼芯片不是海思規(guī)劃的第一顆外銷芯片。第一顆是SIM卡芯片，立項的時候，市場上一片賣到十美元。等做出來的時候，價格已經(jīng)跌到一人民幣一片了。技術門檻不高，競爭激烈，于是海思直接放棄了這個業(yè)務。真是當頭一棒啊。

2004年至2007年的這三年里，海思消費芯片對外銷售幾乎為零！

屢戰(zhàn)屢敗，屢敗屢戰(zhàn)。

芯片要想獲得第一個大客戶非常艱難，也就是所謂的“從0到1”困境。理想總是很美好的，但是現(xiàn)實卻很骨感。

上面提到，視頻編解碼芯片原計劃首先用在會議電視上。不過會議電視這個產(chǎn)品有個不好的地方，就是平時都是領導在用，出了問題裹都裹不住，反而影響華為的大產(chǎn)品銷售。因此，會議電視產(chǎn)品如果用來給剛出來的海思芯片做實驗，一線的銷售員就很可能拒絕去賣了。老兵戴輝在銷售體系干了八年，對這樣的心態(tài)特別了解：小產(chǎn)品千萬別給我惹事！

無奈之下，海思必須出去找市場。早期開拓市場就是一部血淚史。負責銷售的何志強（原電信系統(tǒng)部部長）愁白了頭，因為實在是和以前對運營商的銷售模式實在太不同了！

上帝為你關了一扇門，就會給你打開一扇窗。如果都不開，那就開空調(diào)！

后來海思誤打誤撞進入了數(shù)字安防市場。

2005年11月，海思第一次參加安博會（全球規(guī)模最大的安防專業(yè)展覽會），艾偉面對眾多安防廠家侃侃而談，為即將誕生的芯片預熱市場。

2006年6月，海思在TAIPEI COMPUTEX展會推出了H.264視頻編解碼芯片Hi3510！

圖注：2006年視頻編解碼芯片國內(nèi)出貨占比，國產(chǎn)份額很低，IHS

老兵戴輝采訪了創(chuàng)立常州明景電子的鄭暉，該公司曾是中國最大的高速球形攝像機廠家之一。鄭暉是老三屆，談起東南大學的求學生涯，他最大的遺憾是：沒去舞廳跳過舞，少捏了好多學妹的小手！

2007年6月26日，鄭暉一行應邀訪問了華為，并實際參觀了華為最早這款3510的表現(xiàn)。他對這次交流印象一直很深刻，他感覺海思的芯片用起來發(fā)熱有點大，還不能用在對環(huán)境要求高的高速球機上。不過，這也是其他芯片的共同問題，畢竟H.264芯片業(yè)內(nèi)大家都是才做出來不久。

圖注：左一海思孫微風，左三常州明景電子鄭暉，左四海思市場負責人何志強

第四章 數(shù)字化帶來歷史機遇，大華股份給了海思第一個大訂單

本世紀初，隨著數(shù)字技術的發(fā)展，整個行業(yè)對模擬設備進行數(shù)字化改造。但是前端模擬攝像機存量很大，同軸電纜連接也一時半會很難改造。

后端的傳統(tǒng)磁帶錄像機因為集中，很容易改造成硬盤錄像機DVR。機會來了！

傳統(tǒng)的磁帶錄像機，要使用大量的磁帶，存儲空間消耗很大，要查詢歷史資料也很麻煩。舉個例子，一個銀行網(wǎng)點的視頻監(jiān)控記錄通常要保留一個月，要有一個房間來保留堆積成山的錄像帶。

DVR硬盤錄像機的硬盤存儲容量很大，可以管理多塊硬盤。資料超過保存時效后（如一個月），可以自動被新的視頻所覆蓋。

在DVR硬盤錄像機市場上，中國廠商（如海康和大華）是以開拓者的身份出現(xiàn)在中國和全球市場上，并異軍突起最終成為領導者。硬盤錄像機有兩種形態(tài)，電腦板卡以及嵌入式（見下圖）。

圖注：模擬攝像機和DVR

第一代DVR在上世紀末開始有，支持MPEG-2壓縮算法（DVD就用這個算法）。早在2002年，大華股份推出的業(yè)內(nèi)首臺自主研發(fā)8路音視頻同步嵌式DVR，就是第一代的。主流硬件方案大部分是飛利浦半導體（后來獨立出來成為NXP）的SAA7113+PNX13系列。

第二代DVR從2005年開始發(fā)展，典型特征是：采用 MPEG-2/H.264視頻壓縮算法，具備VGA/HDMI高分辨率顯示接口，當時國內(nèi)外支持H.264壓縮的芯片也都是剛發(fā)布不久（我們看的DVD和和藍光HD-DVD分別用的是MPEG-2和H.264算法）。

上文提到的鄭暉在2006也開始做第二代硬盤錄像機，采用了美國一家公司的芯片來做，入門費就花了10萬美元。金融危機來之后，這家芯片公司垮掉了，所有投資都打了水漂。

海康一方面繼續(xù)沿用飛利浦半導體（NXP）的芯片來做第二代硬盤錄像機，但發(fā)熱比較嚴重，所以同時也在用TI的芯片。

來得早不如來得巧。海思的H.264視頻編碼芯片就在這個關鍵時候，出現(xiàn)在市場上！

當時華為在業(yè)內(nèi)沒有什么什么品牌知名度，第一個客戶是如何獲得的呢？

當時，華為軟件公司用配合運營商的“全球眼”來做視頻監(jiān)控軟件平臺，沒有攝像機，就去和海康與大華談合作購買。

軟件公司隔壁老王就和海思負責華東地區(qū)業(yè)務的孫微風與浙江的銷售員殷建國一起去了！

今天大名鼎鼎的海康CEO胡揚忠以及大華股份董事長傅利泉都曾出來見華為的代表團。

大華開發(fā)第二代DVR，支持H.264的芯片當時也挺少。它在DVR上想守正出奇，做出新意來。殷建國就象螞蟥一樣，死盯著安防老二的大華不放，并推動海思與大華在研發(fā)層面進行緊密的戰(zhàn)略合作。

2007年，大華和海思簽訂了20萬片H.264視頻編碼芯片的合同（3510、3511），用于當時快速發(fā)展的第二代硬盤錄像機上。最近，我也向大華總裁李柯先生確認了以上的信息。

看來這個事實已經(jīng)是板上釘釘，誰也賴不掉了：大華股份的這份訂單，是海思成立后，第一個真正意義上的外銷芯片大合同。特別值得劃重點的是，這款芯片此前并沒有機會在母公司的設備里首先使用！

朋友圈里的資深芯片評論員捕頭宋兵說到：“天下武功，唯快不破。在摩爾定律的驅(qū)動下，IC行業(yè)是典型的時間性行業(yè)。機遇的時間窗口期稍縱即逝。”

此后，海思從單獨的編解碼芯片出發(fā)，后來又做出了系統(tǒng)芯片（SoC）。2010年開始大規(guī)模進入全球最大的安防攝像頭廠商——海康。

相比國外供應商，海思提供了比較完整的解決方案，還不用昂貴的入門費。后來中國廠商在中國和全球大賣DVR！于是鼎盛時期海思也占領了79%的DVR芯片市場份額。

汪海曾經(jīng)帶老兵戴輝參觀過華為自身園區(qū)的安防設施。最早期都是一水的模擬攝像機，由霍尼韋爾、IBM、西門子等公司總包。老兵戴輝以前在海外某辦事處工作時候，是租賃的寫字樓，周末丟了三臺未開封的便攜，要在物業(yè)的小監(jiān)視屏那里要看完48小時的監(jiān)控好難好難，最后大家絕望的放棄了。

華為視頻產(chǎn)品線對自身的園區(qū)進行了數(shù)字化改造之后，就可以開始采用人工智能技術了，比如車牌號碼識別、人臉識別、人數(shù)統(tǒng)計、虛擬警戒線等。

第五章， IP化和高清化技術革命，海思成了視頻領域的聯(lián)發(fā)科

數(shù)字化和IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）狂潮來臨。支持IP的網(wǎng)絡攝像機(IP Camera)迅速發(fā)展了起來。

在平安城市、數(shù)字城市、智能城市、智慧城市建設的推動下，中國則已成為全球最大的安防市場！

中國主要采用網(wǎng)絡攝像機， IHS解釋，一是中國新的建筑中傳統(tǒng)同軸線纜相對較少（都是網(wǎng)線），二是網(wǎng)絡攝像機的價格也相對較低，三是中國的大項目往往要求可擴展，在這幾點上IP有獨到的優(yōu)勢。

在數(shù)據(jù)通信方面非常強悍的華三設立了視頻監(jiān)控產(chǎn)品線，引領了IP化潮流，還做了一個叫imos的操作系統(tǒng)。IP化之后，組網(wǎng)比以前方便了很多，可以直接拉網(wǎng)線，不用拉同軸電纜了。

該產(chǎn)品線后來獨立成為宇視科技，“imos inside”最近還上了新聞。宇視科技抓住了海量攝像機硬件的最后機會躋身三甲。“北航辛棄疾”張鵬國，漫卷詩書喜欲狂！

網(wǎng)絡攝像機(IPC）是前端，后端用NVR（網(wǎng)絡視頻錄像機），請見下圖。

因為有悠久的音視頻編解碼技術和口碑，TI和安霸在網(wǎng)絡攝像機（IPC）領域當時的市場份額很高。

記得有一年，老兵戴輝參加安博會時，曾參觀了海康的展臺。老兵戴輝問海康員工：“海思的芯片如何？” 當時得到的答復是：“華為的芯片用于便宜的攝像機，TI的用于高端！”

2012年8月14日 ，屢次持槍搶劫的悍犯周克華在重慶沙坪壩童家橋一家皮鞋廠內(nèi)被警方擊斃，其中海康的高清攝像機立了大功。后來高清就成為平安城市標配了。

插一句說一下，NVR的系統(tǒng)芯片市場是由海思、TI、Marvell等幾家廠商分食。

也就在這個巨變和快速發(fā)展時期，海思成了視頻監(jiān)控領域的“聯(lián)發(fā)科”。

眾所周知，2006年，聯(lián)發(fā)科（MTK）推出了GSM手機的TURNKEY（交鑰匙）解決方案。聯(lián)發(fā)科不僅提供芯片，還提供電路板整體方案，甚至提供平臺軟件。這個方案使兩三個人就能搞出一個廠，生產(chǎn)手機整機，可以仿地雷，可以帶六個喇叭，做你能想到的一切！一夜之間，數(shù)千家“山寨”廠冒出來，深圳的“寨都”因此得名。

SoC就是系統(tǒng)級芯片或稱片上系統(tǒng)。通俗點說，就是將電路板上的多塊芯片以及嵌入式軟件，全部塞入一塊芯片中。這意味著，在單個芯片上，就能完成一個電子系統(tǒng)的功能。可想而知，SoC在性能、成本、功耗、可靠性，以及生命周期與適用范圍各方面都有明顯的優(yōu)勢。

有了SoC之后，海思的整體解決方案在成本控制等方面獲得很大優(yōu)勢，成為了國內(nèi)領先的視頻監(jiān)控解決方案，就和聯(lián)發(fā)科一樣。開發(fā)環(huán)境也是基于PC的，對眾多缺乏技術能力的小制造廠很友善。

站在巨人的肩膀上，才能看到更遠，做SoC都要廣泛合作，不可能什么都做。要去購買其他廠家的IP（知識產(chǎn)權授權），可以是軟核或者是硬核。這是海思的“拿來主義“與“吸星大法”！

海思的這款SoC解決方案，CPU采用英國劍橋的Arm架構，和手機一樣。同時構筑了嵌入式操作系統(tǒng)，采用的是裁剪過的Linux操作系統(tǒng)。

圖像信號處理器ISP（Image Signal Processor）非常核心，在知名CMOS傳感器格科微工作了十來年的湖杉資本李翔告訴老兵戴輝，海思最早購買的是豪威（OmniVision）的IP（知識產(chǎn)權）授權，后來自研成功。

據(jù)說最早那顆芯片（3510）的視頻編解碼算法也有對外合作的部分，但我已經(jīng)無從考據(jù)了。

用一顆海思的SoC芯片，加一些外圍的分立元器件，就可以做成一個IP攝像機的電路板。入門級的只要八十塊錢。廠家在這上面加上電源以及鏡頭等光學器件，就可以做成五花八門各式各樣的入門級攝像機。

什么東西中國人會干了，價格就會大幅下滑。

注：2006年至2016年編解碼芯片價格趨勢，來源：IHS

2012年，接了殷建國班的駐杭州銷售員成了Top Sales，光是海康和大華的訂單就就賣了一千多萬片，實現(xiàn)了海量的發(fā)貨! 也在此年，華為的手機芯片K3V2開始在D1四核版上使用。

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