《視頻監(jiān)控系統(tǒng)》PPT課件.pptx

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1、2.視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本原理1.安全防范3.攝像機(jī)（前端設(shè)備）4.信號(hào)傳輸方式5.視頻監(jiān)控系統(tǒng)后端設(shè)備 三 種 基 本 手 段人 防 物 防 技 防三 個(gè) 基 本 要 素 ： 探 測(cè) 、 延 遲 、 反 應(yīng)安 全 防 范 安 全 防 范 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 依 據(jù)GB50348-2004 安 全 防范 工 程 技 術(shù) 規(guī)范 GB20815-2006 視 頻 安防 監(jiān) 控 數(shù) 字 錄像 設(shè) 備 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB（/T） GA38-2004銀 行 營(yíng) 業(yè) 場(chǎng) 所風(fēng) 險(xiǎn) 等 級(jí) 和 防護(hù) 級(jí) 別 的 規(guī) 定GA308-2004 安 全 防 范 系統(tǒng) 驗(yàn) 收 規(guī) 則 GA/T669-2006 城 市 監(jiān)控 報(bào)

2、警 聯(lián) 網(wǎng) 系統(tǒng) 通 用 技 術(shù) 要求 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GA（/T） DB33/T334-2001 安 全防 范 系統(tǒng) 地方標(biāo)準(zhǔn) DBXX（/T） 國(guó) 家 公 安部 、 國(guó) 家教 育 部 、省 公 安 廳等 相 應(yīng) 文件 及 規(guī) 范 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QB 安 全 防 范 安 全 防 范 產(chǎn) 品入 侵 探 測(cè) 器防 盜 （ 搶 ） 報(bào) 警 控 制 器 （ 手 動(dòng) ）汽 車 防 盜 報(bào) 警 系 統(tǒng)出 入 口 控 制 設(shè) 備防 盜 保 險(xiǎn) 柜 （ 箱 ）機(jī) 械 防 盜 鎖樓 宇 （ 可 視 ） 對(duì) 講 系 統(tǒng)防 盜 安 全 門 防 彈 復(fù) 合 玻 璃視 頻 監(jiān) 控 設(shè) 備安 全 防 范 視 頻 監(jiān) 控 基 本

3、定 義 視 頻 監(jiān) 控 的 定 義 利 用 視 頻 技 術(shù) 探 測(cè) 、 監(jiān) 視 設(shè) 防 區(qū) 域 ， 實(shí) 時(shí) 顯 示 、 記 錄 現(xiàn)場(chǎng) 圖 像 ， 檢 索 和 顯 示 歷 史 圖 像 的 電 子 系 統(tǒng) 或 網(wǎng) 絡(luò) 系 統(tǒng) 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 是 安 全 技 術(shù) 防 范 的 一 個(gè) 子 系 統(tǒng) 視 頻 監(jiān) 控 技 術(shù) 是 安 全 防 范 技 術(shù) 的 一 部 分主 要 功 能 業(yè) 務(wù) 對(duì) 象 功 能 要 求監(jiān) 視 視 頻 源 實(shí) 時(shí) 、 清 晰 控 制 控 制 信 號(hào) 報(bào) 警 及 時(shí) 、 云 鏡 操 作 靈 活管 理 用 戶 命 令 存 儲(chǔ) 、 檢 索 、 回 放 、 認(rèn) 證 、 維 護(hù) 等

4、視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 基 本 原 理 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 的 基 本 結(jié) 構(gòu)視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 基 本 原 理 視 頻 監(jiān) 控 第 一 代 ： 光 學(xué) 成 像 技 術(shù) 與 模 擬 監(jiān) 控 時(shí) 代視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 基 本 原 理 視 頻 監(jiān) 控 第 二 代 ： 模 數(shù) 結(jié) 合 監(jiān) 控 與 視 頻 壓 縮 技 術(shù)視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 基 本 原 理 視 頻 監(jiān) 控 第 三 代 ： 網(wǎng) 絡(luò) 監(jiān) 控 與 視 頻 處 理 芯 片視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 基 本 原 理 視 頻 監(jiān) 控 第 四 代 ： 智 能 監(jiān) 控 與 視 頻 智 能 技 術(shù)視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 基 本 原 理 、 概

5、 念 視 頻 監(jiān) 控 技 術(shù) 發(fā) 展 趨 勢(shì) ：視 頻 質(zhì) 量 高 清 化監(jiān) 控 系 統(tǒng) 無(wú) 線 網(wǎng) 絡(luò) 化終 端 小 型 化 、 移 動(dòng) 化 、 便 攜 化智 能 化視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 基 本 原 理 基 本 概 念 圖 像 、 視 頻 和 碼 流圖 像 （ Image）視 頻 （ Video）碼 流 （ Bit Stream）時(shí) 間 上 連 續(xù) 的 圖 像 組 成 視 頻視 頻 中 的 某 一 幅 圖 像 稱 為 一 幀 （ Frame）幀 率 （ Frame Rate） FPS -每 秒 的 幀 數(shù)將 圖 像 壓 縮 后 形 成 的 數(shù) 據(jù)碼 率 （ Bit Rate） bps/Bp

6、s-對(duì) 碼 流 進(jìn) 行 量 化碼 率 類 型 ： 定 碼 率 （ CBR） 、 變 碼 率 （ VBR） 碼 流 類 型 ： 視 頻 流 、 音 頻 流 、 復(fù) 合 流 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 相 關(guān) 基 本 概 念 掃 描 方 式視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 相 關(guān) 基 本 概 念 視 頻 制 式PAL（ Phase Alternating Line）供 電 頻 率 為 50Hz、 場(chǎng) 頻 為 每 秒 50場(chǎng) 、 幀 頻 為 每 秒 25幀 、 掃 描 線 為 625行圖 像 彩 色 誤 差 較 小 ， 與 黑 白 電 視 的 兼 容 也 好中 國(guó) 、 德 國(guó)NTSC（ National Tele

7、vision System Committee）供 電 頻 率 為 60Hz、 場(chǎng) 頻 為 每 秒 60場(chǎng) 、 幀 頻 為 每 秒 30幀 、 掃 描 線 為 525行美 國(guó) 、 日 本SECAM（ Sequentiel Couleur A Memoire） 按 順 序 傳 送 彩 色 與 存 儲(chǔ)俄 羅 斯 、 法 國(guó) 、 埃 及 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 相 關(guān) 基 本 概 念 分 辨 率分 辨 率制 式 WD1 D1 4CIF1 X 1 2CIF1 X 1/2 DCIF3/4 X 2/3 CIF1/2 X 1/2 QCIF1/4 X 1/4PAL 960 X 576 720 X 576 70

8、4 X 576 704 X 288 528 X 384 352 X 288 176 X 144NTSC 960 X 480 720 X 480 704 X 480 704 X 240 528 X 320 352 X 240 176 X 120視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 相 關(guān) 基 本 概 念 分 辨 率 CIFQCIF DCIF2CIF4CIF WD1 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 相 關(guān) 基 本 概 念 500萬(wàn) - （ 2560 x1920） 300萬(wàn) （ 2048x1536） 200萬(wàn) -UXGA（ 1600 x1200） 200萬(wàn) -1080p（ 1920 x1080）130萬(wàn) （ 1280 x

9、960）高 清 分 辨 率 分 辨 率 大 于 等 于 720p稱 為 高 清100萬(wàn) -720p（ 1280 x720）45萬(wàn) -4CIF（ 704x576）視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 相 關(guān) 基 本 概 念 數(shù) 碼 監(jiān) 控 的 基 礎(chǔ) 技 術(shù) ： 編 碼 和 壓 縮一 路 4CIF分 辨 率 的 圖 像 ， 進(jìn) 行 A/D轉(zhuǎn) 換 后 未 經(jīng) 壓 縮 的 數(shù) 據(jù) 量 是 (RGB):一 幀 ： 704 x 576 x 3字 節(jié) =1216512字 節(jié) （ 不 包 括 文 件 頭 大 小 ）一 秒 ： 1216512字 節(jié) /幀 x 25幀 /秒 =30412800字 節(jié) /秒 =29MB/秒一

10、小 時(shí) ： 29MB/秒 x 3600秒 /小 時(shí) =101.9GB/小 時(shí)一 天 ： 101.9GB/小 時(shí) x 24小 時(shí) =2.4TB/天 模 擬信 號(hào) A/D轉(zhuǎn) 換 數(shù) 字信 號(hào) DSP壓 縮 數(shù) 字信 號(hào) 輸 出采 集 編 碼 壓 縮 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 相 關(guān) 基 本 概 念 壓 縮 基 本 原 理冗 余信 號(hào) 去 除冗 余信 號(hào)視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 相 關(guān) 基 本 概 念 室 內(nèi) 攝 像 機(jī)視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 室 外 攝 像 機(jī)視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 安 裝 方 式視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 主 要 性 能

11、指 標(biāo) 圖 像 傳 感 器CCD（ Charged Device） 電 荷 耦 合 器 件優(yōu) 點(diǎn) ： 靈 敏 度 、 信 噪 比 、 成 像 質(zhì) 量缺 點(diǎn) ： 成 本 、 動(dòng) 態(tài) 范 圍 、 功 耗 、 制 造 加 工CMOS（ Complementary Metal Oxide Semiconductor） 互 補(bǔ) 金 屬 氧 化 物 半 導(dǎo) 體 優(yōu) 點(diǎn) ： 成 本 、 動(dòng) 態(tài) 范 圍 、 功 耗缺 點(diǎn) ： 靈 敏 度 、 信 噪 比 、 成 像 質(zhì) 量 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 主 要 性 能 指 標(biāo) 分 辨 率標(biāo) 示 攝 像 機(jī) 清 晰 度 的 參 數(shù) ， 通 常

12、 用 水 平 電 視 線 （ TVL）來(lái) 表 示現(xiàn) 階 段 常 見 的 分 辨 率 參 數(shù) 有420TVL、 480TVL、 540TVL600TVL、 650TVL700TVL、 720TVL視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 的 性 能 指 標(biāo) 日 夜 轉(zhuǎn) 換 模 式日 夜 轉(zhuǎn) 換低 照 度 場(chǎng) 景 中 轉(zhuǎn) 換 為 黑 白 模 式 可 有 效 提 升 攝 像 機(jī) 的 靈 敏 度視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 的 性 能 指 標(biāo) 最 低 照 度標(biāo) 示 攝 像 機(jī) 能 夠 正 常 輸 出 圖 像 的 最 低 照 度 值 ， 有 時(shí) 被 稱 為 “ 靈敏 度 ”

13、； 單 位 ： Lux（ 勒 克 斯 ）以 攝 像 機(jī) 正 常 工 作 照 度 范 圍 劃 分 ：普 通 型 ： 13Lux月 光 型 ： 0.1Lux左 右星 光 型 ： 0.01Lux以 下紅 外 型 ： 0Lux， 采 用 紅 外 照 明攝 像 機(jī) 的 最 低 照 度 參 數(shù) 通 常 由 三 部 分 組 成 ， 例 如 ： 彩 色 0.01Lux F1.2視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 的 性 能 指 標(biāo) 自 動(dòng) 增 益AGC（ Auto Gain Control） 將 來(lái) 自 圖 像 傳 感 器 的 信 號(hào) 放 大 到可 以 使 用 水 準(zhǔn) 的 視 頻 放 大 器 ，

14、 其 放 大 量 即 增 益 ， 并 自 動(dòng) 根 據(jù) 信號(hào) 電 平 調(diào) 整 增 益 幅 度優(yōu) 點(diǎn) 是 提 升 了 攝 像 機(jī) 的 動(dòng) 態(tài) 范 圍 ， 缺 點(diǎn) 是 將 噪 聲 一 同 放 大視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 的 性 能 指 標(biāo) 白 平 衡用 于 彩 色 攝 像 機(jī) ， 確 保 在 不 同 色 溫 環(huán) 境 下 正 確 表 示 色 彩分 為 手 動(dòng) 白 平 衡 和 自 動(dòng) 白 平 衡 兩 種視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 的 性 能 指 標(biāo) 背 光 補(bǔ) 償采 用 背 光 補(bǔ) 償 技 術(shù) ， 讓 攝 像 機(jī) 找 到 拍 攝 最 佳 圖 像 的 參 考

15、亮 度 ，然 后 自 動(dòng) 提 供 適 當(dāng) 的 光 補(bǔ) 償 量 ， 幫 助 用 戶 很 好 地 識(shí) 別 一 個(gè) 背 部光 照 很 強(qiáng) 的 物 體 。 背 光 補(bǔ) 償 往 往 針 對(duì) 目 標(biāo) 圖 像 的 特 定 區(qū) 域 有 效 。視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 的 性 能 指 標(biāo) 寬 動(dòng) 態(tài)針 對(duì) 逆 光 場(chǎng) 景 ， 寬 動(dòng) 態(tài) 技 術(shù) 在 后 景 區(qū) 域 使 用 短 快 門 曝 光 ， 在 前景 區(qū) 域 使 用 長(zhǎng) 快 門 曝 光 ， 生 成 合 成 圖 像 。 所 以 能 看 清 圖 像 暗 處的 細(xì) 節(jié) ， 而 圖 像 亮 處 又 不 過 曝 。 寬 動(dòng) 態(tài) 技 術(shù) 可 獲

16、 得 比 背 光 補(bǔ) 償技 術(shù) 更 加 清 晰 、 艷 麗 的 圖 像視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 的 性 能 指 標(biāo) 信 噪 比信 噪 比信 噪 比 ， 又 稱 為 訊 噪 比 。 是 指 一 個(gè) 電 子 設(shè) 備 中 信 號(hào) 與 噪 聲 的 比例 。 這 里 面 的 信 號(hào) 指 的 是 來(lái) 自 設(shè) 備 外 部 需 要 通 過 該 設(shè) 備 進(jìn) 行 處理 的 電 子 信 號(hào) ； 噪 聲 是 指 經(jīng) 過 該 設(shè) 備 后 產(chǎn) 生 的 原 信 號(hào) 中 并 不 存在 的 無(wú) 規(guī) 則 的 額 外 信 號(hào) （ 或 信 息 ） ， 并 且 該 信 號(hào) 并 不 隨 原 信 號(hào)的 變 化 而

17、變 化 。數(shù) 字 降 噪 普 通 攝 像 機(jī) 在 光 照 較 低 的 環(huán) 境 中 畫 面 噪 點(diǎn) 多 ， 數(shù) 字降 噪 技 術(shù) 可 以 去 除 。視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 的 性 能 紅 外普 通 攝 像 機(jī) 在 零 光 照 時(shí) 畫 面 黑 暗 ， 無(wú) 法 識(shí) 別 目 標(biāo)視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 攝 像 機(jī) 的 性 能 強(qiáng) 光 抑 制普 通 攝 像 機(jī) 在 監(jiān) 控 夜 間 道 路 時(shí) 會(huì) 因 為 汽 車 大 燈 光 線 過 強(qiáng) 導(dǎo) 致 畫面 過 曝 。 攝 像 機(jī) 強(qiáng) 光 抑 制 能 夠 對(duì) 光 源 區(qū) 域 光 線 強(qiáng) 度 抑 制 。視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng)

18、-攝 像 機(jī) 熱 成 像自 動(dòng) 跟 蹤防 暴 攝 像 機(jī) 特 殊 性 能 ：視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 關(guān) 于 鏡 頭 -焦 距 鏡 頭 焦 距 ： 是 指 鏡 頭 光 學(xué) 后 主 點(diǎn) 到 焦 點(diǎn) 的 距 離 。 鏡 頭 焦 距 的 長(zhǎng) 短 決 定著 拍 攝 的 成 像 大 小 ， 視 場(chǎng) 角 大 小 ， 景 深 大 小 和 畫 面 的 透 視 強(qiáng) 弱 。焦 距 的 選 擇 ： 估 算 法 （ 適 用 于 4mm以 上 的 鏡 頭 ）視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 關(guān) 于 鏡 頭 -焦 距 如 何 計(jì) 算 焦 距視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī)公 式 1： F=D* W/M

19、 公 式 2： F=D* h/H 說 明 ：F： 鏡 頭 焦 距D： 被 攝 物 體 距 鏡 頭 的 距 離M： 被 攝 物 體 需 攝 取 的 寬 度H： 被 攝 物 體 需 攝 取 的 高 度W： CCD靶 面 的 寬 度h： CCD靶 面 的 高 度附 ： CCD靶 面 規(guī) 格 尺 寸 （ 單 位 ： mm）規(guī) 格 1/4 1/3 1/2.5 1/2 2/3 1 W 3.6 4.8 5.7 6.4 8.8 12.7h 2.7 3.6 4.28 4.8 6.6 9.6 關(guān) 于 鏡 頭 -景 深 景 深 ： 在 景 象 平 面 上 成 清 晰 像 的 空 間 深 度 光 圈 越 大 ， 景

20、深 越 小 ； 焦 距 越 大 ， 景 深 越 小視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī)關(guān) 于 鏡 頭 -視 角 標(biāo) 準(zhǔn) 鏡 頭 視 場(chǎng) 角 在 53 左 右 ， 遠(yuǎn) 攝 鏡 頭 視 場(chǎng) 角 20 ， 廣 角 鏡頭 視 場(chǎng) 角 90 ， 魚 眼 鏡 頭 視 場(chǎng) 角 180 攝 像 機(jī) 輔 助 設(shè) 備云 臺(tái) 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī)解 碼 器 防 護(hù) 罩 支 架 監(jiān) 聽 頭 紅 外 光 投 射 器 射 燈 根 據(jù) 監(jiān) 控 范 圍 確 定 攝 像 機(jī) 類 型視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 類 型 及 安 裝 位 置 選 擇了 解 監(jiān) 控 位 置

21、 的 照 度 情 況考 慮 特 殊 場(chǎng) 景選 擇 安 裝 地 點(diǎn) 中 化 泉 州 項(xiàng) 目 攝 像 機(jī) 廠 區(qū) 布 置 圖 （ 第 一 版 ）視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -攝 像 機(jī) 廠 區(qū) 布 置 圖 紙安 陽(yáng) 項(xiàng) 目 攝 像 機(jī) 廠 區(qū) 布 置 圖中 化 泉 州 項(xiàng) 目 攝 像 機(jī) 廠 區(qū) 布 置 圖 （ 第 二 版 ）攝 像 機(jī) 安 裝 位 置 照 片 傳 輸 方 式1、 同 軸 電 纜 直 接 傳 輸視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -信 號(hào) 傳 輸 方 式2、 模 擬 視 頻 光 端 機(jī) 光 纖 傳 輸 傳 輸 方 式視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -信 號(hào) 傳 輸 方 式3、 非 壓 縮 數(shù) 字 視 頻

22、光 端 機(jī) 光 纖 傳 輸 傳 輸 方 式視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -信 號(hào) 傳 輸 方 式4、 網(wǎng) 絡(luò) 傳 輸5、 微 波 傳 輸6、 雙 絞 線 傳 輸7、 寬 頻 共 纜 傳 輸 光 端 機(jī)光 信 號(hào) 傳 輸 的 終 端 設(shè) 備 。 視 頻 光 端 機(jī) 就 是 把 1到 多 路 的 模 擬 視 頻信 號(hào) 通 過 各 種 編 碼 轉(zhuǎn) 換 成 光 信 號(hào) 通 過 光 纖 介 質(zhì) 來(lái) 傳 輸 的 設(shè) 備 ， 又分 為 模 擬 光 端 機(jī) 和 數(shù) 字 光 端 機(jī) 。視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -后 端 設(shè) 備 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -后 端 設(shè) 備光 纖 收 發(fā) 器 （ 光 電 轉(zhuǎn) 換 器 ）是 一

23、 種 將 短 距 離 的 雙 絞 線 電 信 號(hào) 和 長(zhǎng) 距 離 的 光 信 號(hào) 進(jìn) 行 互 換 的 以太 網(wǎng) 傳 輸 媒 體 轉(zhuǎn) 換 單 元 。 硬 盤 錄 像 機(jī)PC式 硬 盤 錄 像 機(jī)視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -后 端 設(shè) 備嵌 入 式 硬 盤 錄 像 機(jī) （ DVR） NVR、 HDVR 矩 陣 控 制 器矩 陣 控 制 器 就 是 可 以 選 擇 任 意 一 路 輸 入 信 號(hào) 在 任 一指 定 的 顯 示 設(shè) 備 上 輸 出 顯 示 .視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -后 端 設(shè) 備 鍵 盤視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -后 端 設(shè) 備 網(wǎng) 絡(luò) 視 頻 服 務(wù) 器視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -后 端 設(shè) 備視 頻 分 配 器視 頻 切 換 器畫 面 分 割 器多 頻 控 制 器視 頻 綜 合 平 臺(tái) 液 晶 監(jiān) 視 器視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) -后 端 設(shè) 備拼 接 屏 （ 電 視 墻 ） 中 化 泉 州 項(xiàng) 目 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 圖視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 圖安 陽(yáng) 項(xiàng) 目 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 圖 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng)攝 像 信 號(hào) 傳 輸視 頻 存 儲(chǔ) 、 控 制 視 頻 顯 示 前 端 設(shè) 備后 端 設(shè) 備 小 結(jié)