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请稍候. VCD 、 DVD 原理与维修. 史新人. 第 1 章 VCD 、 DVD 机基础知识简介. ● 数字信号 -- 模数变换. 图示:将模拟信号的每一个样本转换为 16 位二进制数. ● 数字信号 — 模数变换. ● 概念. 1. 取样级数:每个模拟样本用数字信号表示的位数。前例: 16 。 2. 取样频率:每秒钟取样的次数。 3. 数字信号传输使用单位:比特( bit )。每位数字信号称为 1bit 。 4. 数字信号存储使用单位:字节( B )。 1B=8bit. 。. ● 数字信号. ● 数字信号应用.
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VCD、DVD原理与维修 史新人
● 数字信号--模数变换 图示:将模拟信号的每一个样本转换为16位二进制数
●数字信号—模数变换 ●概念 1.取样级数:每个模拟样本用数字信号表示的位数。前例:16。 2.取样频率:每秒钟取样的次数。 3. 数字信号传输使用单位:比特(bit)。每位数字信号称为1bit。 4.数字信号存储使用单位:字节(B)。1B=8bit.。
●数字信号 ●数字信号应用 1.在VCD机中声音取样级数为16bit,取样频率为44100Hz。 2. 在VCD、DVD机中,图像的取样级数均为8bit,取样频率均为图像上限频率的2倍多。 3.在DVD机中,声音取样频率和取样频率为多种。
●VCD、DVD播放光盘 VCD光盘规格 光盘直径:12cm ; 光盘厚度:1.2mm ; 中孔直径:15mm; 记录部分:φ46mm-φ116mm; 旋转方向(读取面看)逆时针;读取点线速度:1.2m/s-1.4m/s; 转速500rpm-200rpm; 坑深0.11μm; 坑宽0.4μm; 光道间距:1.67μm; 凸凹坑长度:0.87μm -3.3μm; 材料折射率为1.5的材料; 播放时间:74min。
●VCD、DVD播放光盘 DVD光盘规格 光盘直径:12cm ; 光盘厚度:1.2mm ; 中孔直径:15mm; 记录部分:φ46mm-φ116mm; 旋转方向(读取面看)逆时针; 坑深0.1μm; 坑宽0.18μm; 光道间距:0.7μm。 DVD光盘有:单面单层(只读)、单面双层(只读)、双面单层(只读)、 双面双层(只读)、双面单层(DVD-R)、 双面双层(DVD-RAM)几种。 播放时间最长为480min。
●VCD、DVD播放光盘 信息是有坑岛形成的,平坦位置为0,突变位置为1。 (有后面的知识知,两个1之间至少两个0;两个1之间最多10个0。) 光盘上的信息轨道是顺时针螺旋向外组成的。从光盘的商标面看,光盘需要顺时针旋转才能被读取。
●VCD记录格式 (1) 帧频:fz=44100/6=7350Hz (2)帧周期:Tz=1/fz=0.136ms (3) 读取点恒线速度:V0=1.3m/s (1.2m/s-1.4m/s) (4)帧长度:Lz=Vo/fz=0.177mm (5)位长度:Lv=177μm/588=0.3μm (6)最短坑长(即1001): 0.3μm×3=0.9μm (7)最长坑长(即100000000001): 0.3μm×11=3.3μm (8)位频率:fv=7350Hz×588=4.3218MHz (10)扇区:又称帧组,由98个帧构成.每秒75个扇区
●VCD记录格式 ●光盘上每帧信号的内容 ●数据信号:声音图像的压缩数据 ●校验码:VCD机依此纠正读盘错误 ●子码:送CPU用于控制和显示 ●EFM调制:为易于读盘设置的措施 ●帧同步信号:帧界和控制光盘旋转 ●耦合位:14位数据字 的分界
相邻几帧图像比较,若有相同的宏块,只保留一块,其余都删除,作出位置标记的“移动矢量”。读盘后再根据标记复制。相邻几帧图像比较,若有相同的宏块,只保留一块,其余都删除,作出位置标记的“移动矢量”。读盘后再根据标记复制。 就是找到了一种特别简单的表达方式,这种表达方式可以使bit数很少。 ●数字信号压缩的基本知识 根据人耳的听觉特性,将实际上已经听不到的声音删除,就可以大大减少数字声音信号的bit数,这就是声音信号压缩的基本原理。 ● MPEG压缩方法(视频) ● JPEG压缩方法(视频) ● 声音数据压缩方法
● MPEG-1标准:对数字信号进行一定处理,使传递数字活动图像和伴音的传输率不超过约1.5Mb/s,称为MPEG-1标准。目前有VCD、DAT(数字录音机)、计算机光驱等 。 ● MPEG-2标准:对数字信号进行一定处理,使传输码率限制在2~10Mbit/s以下,称为MPEG-2标准。用于DVD影碟机、数字录像机、CATV。 ● MPEG-3标准:对数字信号进行一定处理,要求比特率最高为40Mbit/s,符合该标准的图像质量与即将到来的数字电视相当。 ●MPEG-4标准:它是低比特率的音像编码标准,适用于64Kbit/s以下的传输速率网络,在公众电话网络PSTN上传输基本不动的图像,例如可视电话等。
●数字信号压缩的基本知识 若影碟机送来的数据率很高,则每帧的像素就很多,像素面积就能够很小,画面就细致。因此,各MPEG标准的根本差别在于数据传输、处理的比特率不同,从而造成图像的质量不同。
●激光头 三光束激光头工作原理示意图 全息式激光头工作原理示意图
●激光头 这是卸掉激光头外壳后,看到的激光头物镜组件结构。 能看到物镜、聚焦循迹线圈、磁铁和物镜定位调节装置。离读者最近的是聚焦循迹线圈的外接焊接点。
●机械系统 这是机械部分的机构简图。可以看出进给机构、进出盒机构全部机械装置和主轴电机的旋转盘。 观察机械部分的实物可以一目了然,应注意实践环节。
●机械系统 ●机械的拆卸
●机械系统 ●机械的拆卸
●机械系统 ●机械的拆卸
●机械系统 ●机械的拆卸
●机械系统 ●机械的拆卸
●DSP [数字信号处理器 DSP 。
●系统控制系统 根据操作信息,将操作指令输出,并将工作状态在显示屏上显示 和信号处理部分进行的双向联系。如获得目录号、片头片尾,进行选曲找寻、越轨计算等。 ● 数据控制 ● 机芯控制 包括机械机芯和伺服系统两方面的操作信息、检测信息的获取和相应控制。 ● 操作显示控制
● MPEG-1解码部分 国内VCD机的解码系统总是用单片解码器。 一只 8位单片主微处理器、一只DRAM和一只ROM等构成一个以软件为基础的解码系统。 解压缩部分软、硬件呈一个整体,工作过程存在着软件上的联系。 芯片的集成度高、引脚多、线路细而密 。 ● 特点和应用
●数字大规模集成电路 数字大规模集成电路工作过程上存在着软件上的联系;芯片的集成度高、引脚多、线路细而密;除注意输入、输出信号外,其时钟、供电、复位工作条件应当非常重视。 测量设备只能判断其损坏,不能判断其正常。就连更换也是不容易的。专职维修人员常采用更换电路板的方法。
● MPEG-1解码部分 两款采用CL系列解压芯片的解压缩板
● MPEG-1解码部分 两款 ES-3210 和 ES-3207 配套使用的解压缩电路板
● 控制与显示电路 两款操作显示板
● 电源电路 串联调整型稳压电源 开关型稳压电源
● DVD机工作原理 方框图
● DVD机的激光头 为了能读VCD光盘,DVD播放机在一个激光头内设计有两种信息读取机构。 DVD机中有单管单镜激光头、单管双镜激光头、双管双镜激光头、双管单镜激光头几种。 采用双激光管的激光头,读VCD光盘使用780nm激光波长;读取DVD光盘使用650nm的激光波长。 需要说明的是,在很多DVD机中,读取单面双层DVD光盘时,循迹误差采用单光束的相位差检测方式。即利用单光束产生的A+C和B+D之间的相位差,产生循迹误差信号。
● DVD机的解码器 上述DVD机解码器的图并不是实际解码芯片的工作流程,而是将DVD机解码器的所有功能集合在一个图上。 实际中,DVD机的解码器是由多个集成电路组合的。视频解码器和音频解码器大多各用一块集成电路。 音频解码器分为解压缩解码和通道解码(系统解码)两部分。有的DVD机中没有设置通道解码。
● 音频系统 ● DVD机常用音频系统 MPEG-2 音频系统 Dolby AC-3 音频系统 L-PCM 音频系统 另外,目前有些DVD机还引入DTS 音频系统。
● 音频系统 声音压缩:AC-3 和MPEG-1 Audio、MPEG-2Audio都是利用掩蔽效应进行声音数据的压缩。 AC-3声音系统:AC-3 是5.1声道的数码环绕声编码制。 MPEG-2 Audio 系统:MPEG-2 Audio最大可到7个通道。 使用MPEG-1音频解码器也可以对MPEG-2 Audio解码进行双声道立体声重放。这是MPEG-2 Audio的最大特征。 LPCM音频系统:LPCM音频系统是不使用压缩技术的高音质环绕声编码系统。由于没有使用压缩技术,数据传输率远大于其它环绕声系统。 双解码:“双解码”是内置杜比AC-3 和DTS两种音频系统解码器的电路。
● 音频系统 ● 音频外接
● 音频系统 • DVD机如果没有设置音频通道解码器,就没有多声道环绕立体声直接输出,只有用光纤口或者同轴电缆口外接音频声道解码器。 • 能听到真正的多声道环绕立体声的条件是:光盘、音频解压缩解码器、音频通道解码器都具有这个音频系统,且接有一套环绕立体声音箱。 • 标有“AC-3 ready”的 DVD播放机只表示它能读出 AC-3 数字码流,并不表示它含有相应的音频通道解码器。
● 读盘不好的故障 VCD、DVD机出现最多的故障是读盘不好。 这种故障现象,可以把故障范围限定在激光头、机械部分、伺服电路、RF放大器、以及DSP部分以内 。 故障现象是:循迹时间长、初始搜索动作不成功、很难进入重放状态、显示屏读数不稳、图像有马赛克现象、声音停滞、挑盘、不过信息槽、打盘、读盘造成死机、光盘不旋转、主轴电机转速异常等。 该类的故障率占整机故障率的50%以上,其中激光头问题占据绝大多数。该部分有一个关键测试点:即RF放大器的RF信号波形。 机械部分的故障可以直观判断。激光故障可以使用清洁光盘、物镜,调整激光发射功率的方法。