VRAR行业深度研究：5G助力云VR规模化，视频业务率先落地.pdf

Table_Title VR/AR行业深度研究 5G助力 云 VR规模化 ， 视频业务率先 落地 2019 年 12 月 26 日 Table_Summary 【 投资要点 】 VR 技术进入爬升恢复期，一体机将成为未来主流。 随着 2019 年 5G大幕开启，“ 5G 云 VR”概念成为焦点， 9 月华为发布“颠覆式 VR 眼镜” Huawei VR Glass，进一步推动沉寂了两年的 VR 市场重新迎来市场关注。 VR 技术经历 2016 年的期望膨胀期和 2017-2018 年的泡沫破裂期后开始进入爬升恢复期， 2019 年也被看作继 2016 年后新的 VR元年。 VR 设备形态的发展趋势也逐步确定，高性能的可提供完全沉浸感的一体机（无绳） VR 设备将是未来主流。 据 IDC 预测， 2019 年一体机 VR 设备出货量占比将从 2017 年的 4%提升至 38%。 云 VR 是 VR 规模化的必然选择， 5G 助力云 VR 落地。 云 VR 通过将大量的本地计算移到云端，一方面省去了昂贵笨重的本地计算机，去掉了连接线，实 现了移动便捷、轻量和低成本；另一方面实现 VR 内容聚合，保障版权 。 当前 VR 行业发展面临的主要瓶颈就在于成本和用户体验的不平衡，云 VR 解决方案 将解决该痛点， 是 VR 走向规模化应用的必然选择。 云 VR 性能的提升对网络的带宽和时延也提出了更高的要求，当前 4G 网络还难以满足， 5G 网络的传输速率可达到 10Gbps，是 4G 的 100 倍；传输时延可达到 1ms 级别，是 4G 的 1/50， 有望助力云 VR 真正落地，扩展更多的应用领域。 视频业务打开 2C 市场，教育应用领衔 2B 市场 。 VR 应用市场中 2C 领域将率先落地，首先利用 IPTV 的延伸发展 Cloud VR 视频相关应用，包括 Cloud VR 巨幕影院、 Cloud VR 直播和 Cloud VR 360视频三项应用，培养用户使用 VR 的习惯；其次聚合 VR 游戏应用，现阶段 VR 游戏内容丰富，是用户最愿意为体验付费的杀手级场景，可作为增值业务增加用户粘性。 据高盛 预测 ， 2020 年全球 VR 游戏营收规模将达69 亿美元，将是未来整个 VR 应用市场最大的细分应用领域。 2B 领域，教育 应用 有望率先发展， 该领域具备刚性需求， 用户群体比较明确 ， 商业模式较为清晰 。 据高盛预测， 2020 年全球 VR 教育市场规模有望超过 3 亿美元， 2025 年有望超过 7 亿美元。 国内厂商在硬件环节加快追赶，软件环节差距较大。 VR/AR 行业的产业链环节和智能手机大体相似，包括硬件、软件、内容 制作和分发、应用及服务四个环节。 据 SuperDATA 预测， 2020 年 VR 硬件的市场规模将达 121 亿美元， 2C 领域软件和服务环节的市场规模将达 162 亿美元。 硬件环节， 国内企业逐步从整机代工向核心元器件环节渗透，具体包括芯片、显示器件、光学器件等环节。软件环节国外公司 处于绝对 领先 优势 ，国内公司 差距还较大。 Table_Rank 强于大市 （维持） Table_Author 东方财富证券研究所 证券分析师：王好 证书编号： S1160519090001 联系人：马建华 电话： 021-23586480 Table_PicQuote 相对指数表现 Table_Report 相关研究 关注“ 5G+光学 ” 创新主线以及国产替代机遇 2019.12.09 2019 年三季报分析：业绩逐步回暖，关注具备增长空间板块 2019.11.06 2019 年中报分析：行业逐步触底，把握国产替代和 5G 发展主线 2019.09.05 2019Q2 电子基金持仓分析：电子超配幅度跌至低点，集成电路配置意愿提升 2019.07.26 2018 年我国覆铜板行业整体稳定发展，高端产品供给不足 2019.07.17 -5.62%11.70%29.02%46.35%63.67%80.99%12/24 2/24 4/24 6/24 8/24 10/24 12/24电子设备 沪深 300挖掘价值 投资成长 Table_Title1 行业研究 /电子设备 / 证券研究报告 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 2 Table_yemei VR/AR 行业深度研究 【配置建议】 建议关注 5G 时代 VR/AR 产业链； 谨慎看好 VR/AR 整机方案设计及制造龙头厂商歌尔股份 、 国内 AR 光学方案 龙头厂商水晶光电 和国内面板龙头厂商京东方。 【风险提示】 5G 建设进程不及预期； VR/AR 关键技术进步不及预期。 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 3 Table_yemei VR/AR 行业深度研究 正文目录 1. VR 技术进入爬升恢复期，一体机将成为未来主流 . 6 1.1.VR 技术进入爬升恢复期， AR/MR 技术尚在泡沫破裂期 . 6 1.2.一体机将成为 VR/AR 设备未来的主流形态 . 9 2.云 VR 是 VR 规模 化的必然选择， 5G 助力云 VR 落地 . 11 2.1.云 VR 助力 VR 产业规模化应用，产业已展开全面布局 . 11 2.1.1.云 VR 是 VR 走向规模化应用的必然选择 . 11 2.1.2.运营商全面开展云 VR 业务，工信部出台政策加速推动产业发展 . 13 2.2.云 VR 当前面临的主要痛点 . 13 2.2.1.清晰度 . 14 2.2.2.流畅度 . 14 2.2.3.时延 . 14 2.3.5G 网络性能大幅提升，助力云 VR 落地 . 17 2.3.1.云 VR 性 能提升对网络端提出带宽和时延两方面需求 . 17 2.3.2.5G 网络性能大幅提升，助力云 VR 产业规模化应用 . 18 3.视频业务打开 2C 市场，教育应用领衔 2B 市场 . 20 3.1.视频业务打开 2C 市场，教育应用领衔 2B 市场 . 20 3.2.有望率先 落地的几个应用领域 . 21 3.2.1.云 VR 巨幕影院 . 21 3.2.2.云 VR 直播 . 22 3.2.3.云 VR 360 视频 . 23 3.2.4.云 VR 游戏 . 23 3.2.5.云 VR 教育 . 24 4.国内厂商在硬件环节加快追赶，软件环节差距较大 . 25 4.1.产业链全览 . 25 4.1.1.各环节市场规模 . 25 4.1.2.国内厂商优势集中在硬件环节 . 27 4.2.硬件环节：国内企业从整机代工向核心元器件环节渗透 . 30 4.2.1 整机代工 . 30 4.2.2 芯片领域 . 30 4.2.3 显示领域 . 30 4.2.4 光学器件领域 . 30 5.A 股推荐标的 . 31 5.1.歌尔股份 . 31 5.2.水晶光电 . 33 5.3.京东方 . 34 6.风险提示 . 35 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 4 Table_yemei VR/AR 行业深度研究 图表目录 图表 1： VR、 AR 和 MR 区分 . 6 图表 2： 2016 年及以前 VR 行业大事记 . 7 图表 3： 2016 年全球主 要 VR 设备销量及 2017 年销量预测 . 8 图表 4： 2018 年新兴技术成熟度曲线 . 8 图表 5：三种 VR 眼镜架构及对应的代表产品 . 9 图表 6：三种 AR 眼镜架 构及对应的代表产品 . 10 图表 7： 2017-2019 全球各类 VR 设备出货量（万台） . 10 图表 8： 2017-2019 全球各类 VR 设备出货占比 . 10 图表 9： 2017-2019 全球各类 AR 设备出货量（万台） . 11 图表 10： 2017-2019 全球各类 AR 设备出货占比 . 11 图表 11： Cloud VR 相比本地 VR 的主要优势 . 12 图表 12： Cloud VR 解决方案架构 . 12 图表 13： Cloud VR 用户体验模型 . 13 图表 14： VR 全景视频不同分辨率对应的最终 VR 终端呈现分辨率 . 14 图表 15： Cloud VR 数据处理流程 . 15 图表 16：云渲染及流化 时延过长会导致黑边问题改善不明显 . 15 图表 17：云渲染及流化时延过长会导致画面扭曲问题加剧 . 16 图表 18：采用端云异步技术后各发展阶段 Cloud VR 强交互业务对时延的要求. 16 图表 19：弱交互 VR 的三种传输技术路线对网络传输需求对比 . 17 图表 20： Cloud VR 不同发展阶段对网络 KPI 的要求 . 18 图表 21： 4G 与 5G 各项性能对比 . 19 图表 22： 5G 三大应用场景 . 19 图表 23： 5G 云 VR 网络传输技术路径 . 20 图表 24：云 VR 主要应用场景落地进程 . 21 图表 25：华为 VR Glass 性能 . 22 图表 26：云 VR 直播的主要商业模式 . 23 图表 27：云 VR 360 视频的初期商业模式 . 23 图表 28：全球 VR 游戏市场规模预测 . 24 图表 29：云 VR 游戏的初期商业模式 . 24 图表 30：全球 VR 教育市场规模预测 . 25 图表 31： VR/AR 行业产 业链 . 26 图表 32： VR 产业链各环节全球市场规模预测 . 27 图表 33： 2025 年各应用领域 VR/AR 市场规模 . 27 图表 34： 2018 年全球主要 VR 设备厂商市场份额及 2019 年预测 . 28 图表 35： VR 硬件供应链 . 29 图表 36：歌尔股份业务和产品构成 . 31 图表 37：歌尔股份近 5 年营业收 入（亿元）及 YoY . 32 图表 38：歌尔股份近 5 年净利润（亿元）及 YoY . 32 图表 39：歌尔股份营业收入按业务拆分 . 32 图表 40：歌尔股份主要业务 毛利率 . 32 图表 41：歌尔股份 VR/AR 产品及解决方案 . 33 图表 42：水晶光电业务和产品构成 . 33 图表 43：水晶光电近 5 年营业收 入（亿元）及 YoY . 34 图表 44：水晶光电近 5 年净利润（亿元）及 YoY . 34 图表 45：水晶光电营业收入按业务拆分 . 34 图表 46：水晶光电主要业务 毛利率 . 34 图表 47：京东方近 5 年营业收入（亿元）及 YoY . 35 图表 48：京东方近 5 年净利润（亿元）及 YoY . 35 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 5 Table_yemei VR/AR 行业深度研究 图表 49：京东方营 业收入组成 (亿元 ) . 35 图表 50：京东方主要业务毛利率 . 35 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 6 Table_yemei VR/AR 行业深度研究 1. VR 技术进入爬升恢复期， 一体机 将成为 未来 主流 1.1.VR 技术 进入爬升恢复期 ， AR/MR 技术 尚在泡沫破裂期 随着 2019 年 5G 大幕开启，“ 5G 云 VR”概念 成为焦点 ， 9 月 华为发布 “颠覆式 VR 眼镜” Huawei VR Glass， 进一步推动 沉寂了两年的 VR 市场重新迎来市场关注 ， 2019 年 也 被看作继 2016 年后新的 VR 元年 。 除 VR 之外， AR、 MR 等概念也被市场频繁提及，三者的主要区别在于虚拟世界和 真 实世界 的交互程度。 VR（ Virtual Reality，虚拟现实） 是 利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者 720 度全景无死角 3D 沉浸观感， 和真实世界 0 交互 。 初阶消费者熟悉的 VR 应用主要有商场、游乐园或景区中的 VR 体验项目，春晚 VR直播， VR 盒子看电影，进阶玩家可能 才会 了解 PlayStation VR、 Oculus rift以及 HTC vive 等高端 VR 设备。 AR（ Augmented Reality， 增强 现实）： 利用计算机将虚拟的 3D 信息实时叠加到真实场景， 虚拟世界和真实世界有一定交互 。 AR 又分为手机 AR 和 AR 眼镜，手机 AR 是通过手机屏幕显示真实场景和虚拟物体的叠加，实际显示的是 2D 画面，常见应用如支付宝的 AR“扫福”和 AR“宠物小精灵 ” ，这类实际是“伪AR” 产品。 AR 眼镜则使用户佩戴后可直接看到真实场景叠加虚拟物体，也是未来产业的发展方向，熟知的产品如 Google Glass、微软 Hololens 等。 MR（ Mixed Reality，混合现实） ：该技术在 AR 技术的基础上对真实场景进一步数字化处理， 真实世界和 虚拟世界 完全融合 。 AR 和 MR 可通过 虚拟物体的相对位置是否随设备移动而移动 来 区分 。 AR 技术中，墙上有一个虚拟钟表，会随着用户头部移动而移动，而 MR 技术中，墙上的虚拟钟表，无论用户如何移动，都会待在固定的位置，好像墙上本来就有一个真正的钟表一样。微软的Hololens 采用的就是 MR 技术。 图表 1： VR、 AR 和 MR 区分 资料来源： Applied Art，东方财富证券研究所 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 7 Table_yemei VR/AR 行业深度研究 历史上第一台 VR 设备早在 20 世纪 50 年代就被提出，随后在 90 年代、2012-2016 年， VR 行业一共经历了两次热潮。 90 年代引领 VR 行业的主要是游戏机公司，以任天堂为代表的各大游戏机公司纷纷推出 VR 设备，但由于当时的显示器技术、 3D 渲染技术和动作检测技术还不成熟，用户体验远达不到可用的标准，市场很快陷入沉寂。 2012 年，随着 Oculus Rift 原型机 DK1 问世，人们发现， VR 技术近年来已产生了重大的突破，公众对 VR 的兴趣重新被点燃。2014 年， Facebook 以 20 亿美金的巨资收购了 Oculus，谷歌推出了简易廉价版版 VR 眼镜 Cardboard，市场对 VR 的热情达到高潮。 2015 年，国内企业暴风科技在深交所上市，称为“虚拟现实”第一股，并在 40 个交易日内迎来 36 个涨停，同年百度腾讯等互联网巨头公司也纷纷宣布进军 VR 领域，优酷土豆、纽约时报等传媒公司也纷纷宣布入局。 2016 年， Facebook、 HTC 和 Sony 均发布了第一代正式的 VR 设备产品，谷歌发布了移动 VR 开发平台和硬件设备Daydream，并和 Oculus、 HTC 等公司成立了全球 VR 联盟，国内中国 3D 产业联盟和华为等企业机构也成立了中国 VR 联盟。因此 2016 年也被 称为 VR 元年。 图表 2： 2016 年及以前 VR 行业大事记 资料来源：互联网新闻整理，东方财富证券研究所 2016 年年初，市场对 2016 年 VR 元年开启后 VR 设备的出货量充满乐观，然而 全年 实际销量却大大低于市场预期。 研究机构 SuperData 在 2016 年 1 月份预测 2016 年全球 VR 设备市场总产值将达 51 亿美元， 3 月份时预测值调低为36 亿美元， 4 月份再次调低到 29 亿美元， 12 月底时调低至 27 亿美元。另一家研究机构集邦科技则在 2015 年 12 月预测 2016 年全球 VR 设备市场总产值（不包括移动 端 VR 设备）将达到 67 亿美元，到 2016 年 12 月时大幅调低至 19 亿美元。 从各类型 VR 设备销量来看，除 手机 盒子类产品凭借价格低廉的优势实现了爆发式增长，其他类型 VR 设备 由于高昂的售价和用户体验间的不平衡，销量均大幅低于预期。 据谷歌官方数据， Google Cardboard 2016 年 全球 销量约 500 万台。据 IHS 数据，三星 Gear VR 2016 年全球销量 456 万台， 4 月份发售的 Oculus Rift 和 HTC Vive 2016 年销量分别 不到 25 万台和 50 万台， 10 月份发布的 Sony PSVR 由于 性能更高 、 用户体验更好， 2 个月内销量就达到近 90万台。 但手机盒子类 VR 产品对用户来说更多是体验尝鲜，用户增长不可持续 ，从而 17 年销量快速下滑 。此外，廉价版手机盒子 VR 产品 的低 技术门槛导致山寨产品涌现，价格战激烈， 某些产品 出厂价甚至低到 6 块以下 ，廉价低劣的 VR2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 8 Table_yemei VR/AR 行业深度研究 产品涌入也破坏了消费者的信任，导致行业恶性循环。 2016 年下半年开始，大量 VR 硬件及内容初创企业倒闭，曾经一度被资本市场看好的暴风魔镜 10 月份证实公司大量裁员，原本近 500 人规模的团队只剩 200 人左右。据市场研究公司 Crunchbase 数据， 2016 年一季度，全球 VR/AR 的风险投资金额一度达到了10 亿美元， 2017 年一季度降至 2 亿美元，暴跌 8 成。 图表 3： 2016 年全球主要 VR 设备销量及 2017 年销量预测 资料来源： IHS，东方财富证券研究所 从 Gatner 2017 年 新兴技术成熟度曲线可看出， VR 技术 经历了 技术萌芽期（ Innovation Trigger）、期望膨胀期（ Peak of Inflated Expectation）、泡沫破裂低谷期（ Through of Disillusionment）之后开始进入 稳步爬升恢复期（ Slope of Enlightment），从 2018 年新兴技术成熟度曲线可看出， AR 和 MR技术 尚处于泡沫破裂低谷期的早期和中期。 图表 4： 2018 年新兴技术成熟度曲线 资料来源： Gartner，东方财富证券研究所 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 9 Table_yemei VR/AR 行业深度研究 1.2.一体机 将成为 VR/AR 设备 未来 的主流形态 经历泡沫破灭后， VR 设备形态的发展趋势也逐步确定 ，行业相关标准也纷纷推出 ， 高性能的可提供完全沉浸感的一体机 （无绳 ） VR 设备将是未来主流。 VR 设备 系统可简单看作处理器、显示器、陀螺仪和透镜四个组成部分。 处理器：根据陀螺仪数据计算姿态定位等，并生成相应的图像； 显示器：显示图像； 透镜：折射光线，使人的眼睛能轻松看清几乎贴在眼前的显示屏； 陀螺仪：检测人的头部运动，从而实现显示器图像随人的头部运动而实时变化的效果。 VR 眼镜按处理器采用设备的不同可分为 3 类：移动端 VR（也称作 VR 手机盒子， Screenless Viewer）； PC 端 VR（也称作 PCVR， Tethered HMD）和 VR一体机 （也称作 Standalone HMD， All in one HMD）。 移动端 VR：处理器、显示器和陀螺仪的功能均由手机实现， VR 眼镜只有透镜的功能，需要嵌入手机使用。这类产品成本低，售价通常在几十到几百元，属于入门体验级产品，体验效果较差，代表产品有 Google 的 Cardboard 等纸板 VR 眼镜，以及三星 Gear VR、暴风魔镜和小米 VR 眼镜 Play 2 等制作更精良，价格也更高的移动 VR 眼镜； PC 端 VR：处理器的功能由外接 PC 实现，显示器、透镜和陀螺仪的功能由VR 眼镜实现，需要连接 PC 使用。这类产品体验最好，成本也远高于手机盒子，售价通常在几千甚至上万元，但灵活性较差，代表产品有 HTC VIVE、 Facebook的 Oculus Rift、 Sony 的 PlayStation VR 以及微软的 MR 头盔等； VR 一体机：所有功能均集成在 VR 眼镜中，不需要外接任何设备，一体机中内置移动芯片来进行图像和定位计算，其性能不如 VR 头戴显示器强大，但其最大的优点是便携。这类产品成本也很高，售价比 VR 头戴显示器稍微低一些，一般也在几千元，代表产品有 HTC VIVE Focus、 Oculus Quest、 Pico Goblin和小米 VR 一体机等 ，其中 Oculus Quest 被称为最好卖的 VR 一体机设备。 图表 5：三种 VR 眼镜架构及对应的代表产品 资料来源：逐鹿 VR，东方财富证券研究所 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 10 VR VR/AR 行业深度研究 AR（包括 MR） 眼镜和 VR 眼镜组成结构类似，也可分为 AR 盒子、连线式AR（ Tethered AR，自带屏幕，需要连接手机或 PC 使用）和 AR 一体机，二者主要区别在于光学成像系统。 AR 眼镜盒子的代表产品主要有 HoloKit 和 Aryzon，二者均在 2017 年推出，售价均在 200 元左右。连线式 AR 代表产品有 Sony 的SmartEyeGlasses（需要外接手机使用，于 2015 年 3 月开售，售价约 840 美元），Meta 2 AR Glasses（需要外接 PC 使用，于 2016 年开售，售价约 949 美元）以及 Epson Moverio（可外接手机或 PC 使用，有多代产品，售价约 499 美元）。AR 一 体机最具代表的产品即微软的 Hololens，其实际实现的为 MR 效果，第 2代产品于 2019 年发售，售价高达 3500 美元。此外还有融资 14 亿美元的 AR 公司 Magic Leap 推出的产品 Magic Leap One，该产品需要在腰间佩戴一个移动计算设备，于 2018 年发售，售价高达 2295 美元。联想在 2018 年正式发售 AR一体机产品 晨星 AR,售价约为 Hololens 的一半。 图表 6：三种 AR 眼镜架构及对应的代表产品 资料来源：互联网整理，东方财富证券研究所 据 IDC 报告 ， 从 2017 年 到 2019 年 ， 全球 VR 设备出货量中 无屏类（ Screenless Viewer）设备逐年减少，预计 2019 年出货量 占比将从 2017 年的 60%降至 16%；一体机设备 （ Standalone HMD） 出货量逐年上升，预计 2019年将达 269万台 ，出货量占比 从 2017年的 4%提升至 38%； PC端 VR设备（ Tethered HMD） 出货量占比 每年小幅提升， 19 年预计为 46%。 图表 7： 2017-2019 全球各类 VR 设备出货量（万台） 图表 8： 2017-2019 全球各类 VR 设备出货占比 资料来源： IDC，东方财富证券研究所 资料来源： IDC，东方财富证券研究所 02004006008002017 2018 2019FScreenless Viewer Standalone HMD Tethered HMD60.18%29.30%15.70%3.87%26.60%38.20%35.95% 44.10% 46.10%0%20%40%60%80%100%2017 2018 2019FScreenless Viewer Standalone HMD Tethered HMD