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标题： VCD维修数据资料下载

	楼主
2006-4-27 0:34:06

VCD维修数据资料下载

引脚数据大全

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2006-4-27 0:34:20

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引脚数据大全在那里呢？？

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2006-4-27 0:35:11

索引
第一章  看视盘机电路图的基本任务和方法第二章　看视盘机电路图的基础知识《家电维修》技术论坛n3r.^*_4mn
第三章  ess+samsung方案系列vcd影碟机第四章  sunplus+philips方案系列vcd影碟机
第五章  ess+mtk方案系列dvd影碟机第六章  soc方案（mtk1369）系列dvd影碟机
第七章  ess+panasonic方案系列dvd影碟机第八章　ess+ali方案系列dvd影碟机
附表1：vcd-330g功能引脚及实测电压参考值
kb9223：rf处理 ks9284：伺服处理、dsp处理 ka9259d：五通道伺服驱动放大ic8gp#dj-aed
ess3207：音视频数模转换及cpu功能 es3210：mpeg-1解码
附表2：dvd-880功能引脚及实测电压参考值
mt1366：rf放大处理、自动激光功率控制  mt1388：ssp、dsp处理  24c02：电可擦写可编程储存器e!r%o*ahv,`g5l
cs4334：两声道音频数模转换ic  cs4955：视频编码、视频dac《家电维修》技术论坛"z`s#v;u l
附表3：dvd-510功能引脚及实测电压参考值3w4?:i6?i!c
mn102h60ega：伺服控制cpu mn103s26ega：dsp、ssp处理 es6018：解码处理
24c02：电可擦写可编程储存器 av2188：六声道音频数模转换ic
附表4：dvd-948p功能引脚及实测电压参考值|h(o:hv&ft2g
sp-3721a(m5703)：rf放大处理 m5705：伺服dsp处理 ba5954fp：四通道伺服驱动放大icgg]$t|
ba6849fp：主轴电机驱动集成电路 mc3472：高速处理放大器 es6028：解码处理    av2188：六声道音频数模转换ic
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第一章  看视盘机电路图的基本任务和方法
cd唱机和vcd视盘机已经进入普通百姓家庭，dvd视盘机也开始大量普及，各种兼容性激光视盘机纷纷登场。将完整的或分解的cd/vcd/dvd激光视盘机电路图摆在面前，我们应当看图中哪些内容呢？应当怎样看这些图呢？本章将回答这些问题。本章初步介绍识读视盘机电路图的基本任务和基本方法。
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第一节    看激光视盘机电路图的基本任务和要求-o9a3d$sbomrg
随着新型视听器材的不断涌现，看整机和局部电路图的任务增加了，激光视盘机电路图的结构十分复杂，需要识读的内容大大增多。那么，看电路图的主要任务是什么呢？主要应当看哪些内容呢？应当达到什么要求呢？下面分别叙述。
一、电路图的种类和作用{/nc4b1u
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为了维修激光视盘机，通常由公司提供各机型、机种的维修手册或电路图，为了便于分析研究整机电路性能，出版社经常推出各种视盘机的电路图集。这些手册和电路图集，大多包括电路方框图、电路原理图等，只有看懂了这些图之后，才能检修故障，分析研究电路性能。若没有对应机型的电路图，也可参照其它厂家或本公司同方案的电路图，借以识读。!e-ap `;to
1、组成方框图
组成方框图表示整个机器或某一系统的大致组成情况。由图可说明它由哪些部分构成，每一部分用一个方框表示出来，并用文字或符号加以说明，各部分之间用信号线连接起来，表示它们之间的联系。方框图可大致说明机器的轮廓、基本工作原理和信号流通过程，但看不出电路的详细工作原理和具体连接方法，也可能看不出元件的具体型号和数据。m+^m8}zt)~%e
那么，方框图有何作用呢？主要有两方面：第一，它是设计电路的第一步。根据机器要完成的工作，首先要设计出全部电路，确定需要由几部分电路构成，每一部分用一个方框表示，并用连线表示出它们之间的关系，然后再设计出每个方框的具体电路。第二，是供用户了解整台机器的构成和基本工作原理的基础，若只有电路原理图，在其基础上分析机器的构成、工作过程和信号流向，仍然十分困难。方框图是整个电路图必不可少的一部分，它可以帮助读者了解全貌。当然，读者在识读了电路原理图后，也可自己描绘出方框图。cp[;_y/m;t7v
激光视盘机的方框图有几种情况：可以是整机简易方框图，也可以是整机详细方框图，还可能是某个系统的方框图。例如整机简易方框图表示整机由几个系统构成，每个系统画一个方框，各个系统再用线连接起来，表示它们之间的关系。这是一种比较粗糙的方框图。通过方框图可以使人很容易地了解到一台整机是由哪几个系统构成的。而整机详细方框图则将各个系统电路更具体化了。各个系统的方框图是一种更为详细的方框图，它把该系统由几部分电路构成用方框表示出来，这是进一步了解各系统的电路构成和工作原理的基础。图1.1.1是我公司vcd-268s的整机详细方框图。各种型号、品牌视盘机的基本电路程式相同，但方框图的画法可以有明显不同，即使都是简易方框图也可有明显不同，绘图者可有目的地突出某些电路或信号处理过程。
2、电路原理图
电路原理图是用元器件组合起来、完成一定工作原理的电路图。在图中，用符号代替实际的所有元器件，并在旁边标出主要规格和数据，用连线代替连接导线。自从大量使用集成电路后，集成电路内部电路十分复杂，直接画出内部电路结构过于困难，在绘制电路图时，将集成电路视为一个特殊的元件，而集成电路内的功能使用方框图表示。此时，电路原理图形状已经发生了变形，已由原来的实用电路图改变为实用电路图与方框相结合的电路图。 q v&p3v9kv&@,s
电路原理图的用途主要有两个。首先，它是制作电子设备的必备资料。要制作一种电子设备，必须把各种元器件按照一定的规律连接起来，这种规律就是各种电子线路，也就是原理图。第二个用途，可使读者很好地研究电路的来龙去脉，了解电信号在电路内流动过程、处理过程，进而分析出机器的工作原理。上述电路图又称实用电路图。有时，为了分析电路的工作原理，将实用电路予以简化，去掉辅助性电路或元器件，保留原电路骨干，这种电路经常称为原理性电路或基本电路图。
3、印制电路板图
印制电路板图也称安装图。电路原理图只能说明电路的工作原理，看不出各元器件的具体形状，不知道它们在机器内连接的情况，看不出这些元器件应安装在什么位置。印制电路板图可以解决这些问题，它已经十分接近实际元器件的安装和连接。印制电路板图就是把实际元器件的符号画到该元器件应在的位置处，并用圆圈表示元器件插脚的接线孔，用印制电路板上的铜箔条代替连接导线，且其走向、位置、形状都和实际的一样。
4、板块连线图
由于整机线路十分复杂，往往需要由多块印制电路板块构成。各种印制电路板、各种显示器、各种按键、各种输入和输出插孔等，它们之间的连线很多，要想知道每根连线有什么作用就很困难。上面各种图都不能很好地解决此问题。为此，又增加了整机的板块连线图，连接大多是通过插接件来实现的。于是，只要标明每根线是从某印制电路的第几个插座的第几脚连接到另一印制电路板第几个插座的第几脚，并用简单字母、符号标出所传递信号的内容，就能够明确地表示出信号的来龙去脉了。实际上，各个生产厂家的连线图和字母、符号标注方法，可能互相有些出入，但是只要仔细推敲仍能看出信号走向，及各电路间的联系。]uec9q
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二、识读各种视盘机电路图的基本任务
一台视盘机的电路图十分烦杂和庞大，看电路图时，应当看些什么内容呢？电路结构由小到大，由简到繁，可分为以下4个层次的识读任务，它是单元电路、系统电路、板块电路和整机电路。识读这些电路图的重点，又都是识读组成方框图和实用电路原理图的两个方面，识读方框图是识读电路原理图的前提和基础。;i'jqal?$z&n
1、读单元电路《家电维修》技术论坛l:b2c2}nt!m'yh
整机是由若干个单元电路组成的，单元电路是由各种元器件构成的，读者应当熟悉和牢记各种元器件图形符号。在分析单元电路时，应着重注意以下问题：该单元电路在整机中的地位、作用；单元电路的结构和具体任务，若为分立元件电路，应当清楚各元件在本电路中的作用；尤其要明确本电路的输入、输出信号内容及特点，掌握信号经过本电路后的波形、幅度、频率或电压等方面的变化。《家电维修》技术论坛-s1|9w{cxr
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激光视盘机大量使用了集成电路，许多单元电路已经集成在芯片上，它给分析单元电路带来方便。对于集成单元电路，我们的主要任务是掌握其功能、信号变换规律，可以不必去关心其电路结构及具体工作过程。在看分立件单元电路图时，分析其电路原理往往有一定难度，经常成为看电路图的难点。*z7|)u"i2tb2e8b
2、识读系统电路
由若干个单元电路可组成一个电路系统，电路系统可完成整机内某一个系统的功能。在识读电路系统时，要明确本电路系统的主要功能、任务，单元电路的组成程式，信号的处理变换过程等。这些内容搞清楚后，对识读整机电路则打下了坚实基础。例如，激光视盘机的伺服系统，该系统的任务是确保激光头良好聚焦、循迹、径向滑行和主轴clv伺服控制。它主要包括聚焦伺服、循迹伺服、进给伺服和主轴伺服等几个电路，而每个伺服电路又包括伺服误差信号产生、驱动放大等单元电路。由诸单元电路组成完整的伺服系统后，它成为激光视盘机内极为重要的辅助控制系统。激光视盘机的故障主要表现为伺服系统的故障。
一台整机电路应由若干个电路系统组成。在识读某一个具体的电路系统时，应当先读本系统的方框图。如果没有给出系统方框图，应当通过识读过程，读者能够自己画出该系统的组成方框图。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯y2\:ap1a*g+v+vru k
在深入分析本系统电路图之前，要先读懂系统的方框图。若已给出系统的方框图，将给识读系统电路图带来了极大方便。识读方框图时，首先找出信号输入端和输出端，并把输入、输出信号的特点弄清楚。然后，要逐级逐个地分析方框，弄懂每个方框(通常是单元电路)的作用，信号在该级有何变化，以及方框之间有何关系。弄清楚这些问题后，该系统的大体构成和信号处理过程也就清楚了。在分析每个方框时，有的方框中标出了电路名称，如“rf放大”、“视频编码和转换”、“解码电路”等；有的则标出了电路的作用，如“变频”、“时钟”、“卡拉ok”等。不管怎样标注出来，在分析时要把每个方框的作用弄明白。在读懂系统方框图的基础上，再把方框图对照原理图，把方框图中的每个方框与原理图中的具体电路一一对应起来，为下一步分析原理图打下基础。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯vup?9@.y
在读懂系统方框图的基础上，要识读系统电原理图。识读系统电原理图时，也应找出信号输入端、输出端，把输入、输出信号的特点搞清楚，并以此为基础，逐级对各个方框所对应的单元电路进行分析。实际电路走线可能比较复杂，可能有主通路和辅助通路，有直通或延迟，有主通路或反馈通路等，在识读电路时都要一一分析清楚。逐级识读电路完毕，务必按信号流通过程从头到尾再走一遍，以起到加深理解、再次校验的作用。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯o;~'xb0m
在走信号流程图时，首先要走好主电路的信号。这样识读才能突出主要问题，把主信号的主要处理过程搞清楚。若不分主信号和辅助信号一起走来走去，很可能把主信号的流程弄乱。在走信号流程图时，还应该一边走一边分析信号的波形变化。在信号处理过程中，根据需要有的是信号波形变化了，有的是信号幅度变化了。凡是信号波形发生变化时，均是产生了一种新的信号，信号产生了质的变化。凡是信号波形没有发生变化，而只是幅度大小改变时，则信号本质上没有改变。,k dx[/q*b)x&b
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由于激光视盘机使用了许多集成电路，而制造集成电路时又不可能只考虑本系统信号的流程，往往把一些性质相同的电路做到一个集成电路内。可能造成电路的安排顺序与信号的流程顺序不能完全一致起来，信号的流程可能会跳来跳去，连线也会互相交叉，这给读信号流程图带来一定的困难。在看信号流程图时，最好是边走边用色笔把信号走向画出来，重新看时可一目了然。www.jdwxmagazine.com;ff{i zb6w_)s
要想真正读懂整机各系统的电路图，仅有上面的分析还是不够，还必须在上面分析的基础上加以验证和测试，只有这样才能确认分析的正确性，加深对电路的理解，并为以后的维修做好准备。测试点应该包括整个系统的输入和输出点，各单元电路的输入和输出点。在电路图上，重要的测试点在图中都用一个圆圈标出，并在其旁边标有字母“tp”。在测试时，根据原理图的信号流向和测试点找到印制电路板上的相应位置，用示波器测试信号的波形和幅度（或用万用表测量电压值），并同原理相对照。通常，实测波形与理论波形之间有些差异，这是正常现象。《家电维修》技术论坛cwr(`dle
3、识读板块电路《家电维修》技术论坛xb9?0z.hod-a"~o
激光视盘机的实用电路十分复杂，通常无法使用一张电路图来完整地绘出全部电路。生产厂家为了便于组织生产和组装，经常将整机分为几个板块(或称模块)，每个板块上含有一个或几个电路系统，还经常将一个板块的实用电路画在一张电路图上，各个板块之间通过插接件联接起来，在电路上也用特定的图形和字母标志表示出来。通常，在每个板块上，以几块大中型规模、甚至超大规模集成电路为中心，配合外围元件和辅助电路，即可组成该板块的全部电路。
例如，一台完整的vcd视盘机，主要由系统控制器、激光读取系统、伺服系统、数字处理系统(cd-dsp)、vcd解压缩系统、音频(含卡拉ok)系统、电源供电系统和机械系统等组成。一台整机经常将各电路系统分布到几个板块(或称模块)中，典型的作法是激光读取系统、伺服系统、cd-dsp系统和系统控制器(或一部分)集中到一块印制电路板，并称之为cd模块；vcd解压缩系统是十分复杂的巨型电路系统，多将vcd解压缩电路和系统控制器(另一部分)单独置于一块电路，称之为解压板或解码板；另外，可将电源电路和音频(含卡拉ok)系统放置于另一块电路板上，在实用视盘机中，还设置*作和显示电路，也经常单独使用一块印制板。于是，可将以上各个印制板的电路系统分画成一张电路图，每张电路图均称为板块(或模块)系统电路图。
在识读板块电路图时，也是首先识读板块电路的组成方框图，然后识读电路原理图。识读时，主要识读该板块上由那些电路系统来组成，分析各个电路系统的任务、电路程式和信号变换过程等。gi;x p1qb2ss-m3n6}`
4、识读整机电路
在识读各板块电路图基础上，还要识读整机电路图，由于整机电路十分复杂，难于将整机全部电路都画到一张图纸上。印制电路板也不是一块。识读整机图，包括识读整机的组成方框图、板块连线图和整机原理图等。识读关键往往是整机方框图，整机方框图又分为简易组成方框图和详细组成方框图两种。详细方框图对识读整机电路原理图十分重要。f2\ww a|
识读整机方框图的目的是了解整机的全貌。通过识读整机方框图能够看到整机的基本组成情况及各部分之间的联系，还能看到整机电路(及信号)与外界的连接情况，这也是识读方框图的最后任务。根据前面所述，识读整机图的基础，是识读板块电路图和系统电路图。局域电路图看清楚了，看整机图可以水到渠成。
三、看电路图的要求
看电路图应当达到什么要求呢？根据深度、广度的不同，可有几种层次。
1、首先要将整机方框图与整机电路原理图“对号入座” [0r/t2bz
整机方框图是整机的简化图，它集中地体现了各单元电路、系统电路之间的联系，信号处理过程。读者首先要将整机方框图与整机电路图“对号入座”，即根据方框图可找到整机图上相应具体电路的位置和电路范围。各个绘图人员的习惯不同，同一电路的画法可能各异，或者在整机图（或板块图）上的位置不同，甚至将一个电路分画在几个地方。读者应能认出整机电路中与方框图相对应的各具体电路，将各个具体电路的位置、名称及电路范围对上号。
对于只作初步了解的人员来说，达到上述要求就可以了。但是对于专业维修人员来说，这还远远不够，还应当达到下面的要求。www.jdwxmagazine.com^{1b$hm2k
2、要熟悉电路功能、程式和信号变换规律
应当熟悉各个单元电路和电路系统的主要功能。有时，同一种功能的电路可有几种不同的电路形式和电路程式，还应当熟悉各种电路形式的结构特点。例如，目前伺服电路系统有两大类，一类是模拟伺服系统（早期生产的机型），它采用传统的模拟信号处理方法来实现激光头的伺服；还有一类是数字式伺服系统，采用数字信号处理方法来实现激光头的伺服，两种伺服系统的任务目的相同，但电路程式和信号处理过程有明显不同，它们各有自己的特点。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯\;iw#p-fxn.b
还应当熟悉各个电路上信号频率、幅度和波形的特点。通过分析各个电路上信号的变换过程，才能深入掌握电路的基本功能和电路的优缺点。在信号通路上，信号的频率、幅度和波形在不断变化，而且各个电路对信号有不同的指标要求。只有掌握了各个电路上信号变换规律，才能真正看懂电路图。《家电维修》技术论坛(}@8lwj n-|
3、了解电路和元器件的有关数据 ?6mq}[8h:@)l)y/t
看图时更高标准的要求，不仅要熟悉电路功能、程式，不仅要熟悉波形变换的一般规律，还要了解电路和元器件的有关数据，作到“心中有数”。对于电路上一些重要地方来说，要了解它的直流静态工作点，还要了解它在动态情况下的电压数值。通过分析对比静、动态电压值，可以掌握电路的工作特性，工作状态。要重视集成电路各引出脚的静态和动态直流电压值。尤其是有关信号通路的输入、输出脚，其电压数值直接影响或决定着电路的性能好坏。应当牢记电路上那些关键性测试点的有关数据，包括静态、动态直流电压值，信号的频率（周期）、幅度、脉宽等数值。
作为专业工作者，在看图时还应达到更高的要求，由掌握电路图及有关数据，还应能定量地估算出电路主要参数及电气性能。一般业余爱好者或维修人员，达不到这种要求，但应多掌握一些这方面的知识，日后必有好处。
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第二节　看激光视盘机电路图的基本方法
虽然整机电路图十分复杂，但学会看懂电路图并不是高不可攀的事。具有一定的电子线路知识基础，掌握一套正确的读图方法，经过不断学习和实践，一定可以学会识读电路图。实际上，看激光视盘机电路图时，可以使用多种看图的方法。最终都要完成读图的几项基本任务，达到看图的几项基本要求。这里讨论看电路图的基本方法。
一、怎么看激光视盘机电路图._9u(y
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1、根据由大到小，由粗到细的顺序识读各种电路图|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯2nb6qztrh&s
前面已谈到，cd、vcd、dvd视盘机的电路图主要有整机或系统方框图、板块或系统电路原理图、印刷电路板图和板块连线图等类型。这些电路图各有各的用途和特点，但又有内在联系。在识读这些电路图时，可以按照由大到小、由粗到细的顺序来识读。这个顺序符合人们认识事物的一般规律，实践证明是行之有效的办法，可使初学者少走许多弯路。
所谓“大”和“粗”，是指整机或系统的大体结构，还有信号的主要处理过程；所谓“小”和“细”，是指具体的电路、元器件和连线等，具体到上述各种电路图来讲，基本顺序应是整机方框图―→系统方框图―→板块原理图―→系统原理图―→印制电路板图―→整机连线图，最后是整机电路原理图。首先要学会看整机方框图，要弄清楚整机是由哪几部分（板块或系统）组成，每一部分对信号进行怎样的处理过程，各部分之间有什么联系等。这些问题弄清楚了，对整机就有了大致的了解。在此基础上，再去识读各系统、各板块的方框图。要了解各系统、板块主要由哪几部分构成，每一部分的主要作用及对信号的处理过程，并要了解各部分之间的关系。这些问题搞清了，也就明白了在该系统中信号如何流动和如何处理的。在掌握了各部分的方框图以后，再去识读相应的原理图。原理图是由元器件的符号和连线构成的。在原理图中，画出各个部分由什么样具体电路构成，每个元器件有什么作用，详细的信号走向和被处理的过程，如何达到设计要求。各部分原理图搞清楚了，整机的工作原理也就容易明白了。此后，再去识读印制电路板图。这种图不是讲工作原理，而是讲怎样把原理图变成实用机。它主要考虑的是元器件如何安排更好，连线如何走向更合理，使走线既不交叉，而且元器件之间又没有互相干扰。装配时照图施工，维修时照图找出可疑的元器件，加以测试和判断，找出故障原因。整机连线图主要用于机器的装配和维修，是在原理图和印制电路板图的基础上绘制成的。通过识读整机连线图，可以弄清楚印制电路板之间，或者印制电路板与显示、按键、输入和输出插孔等之间的连线关系。因而整机连线图也只能在懂得了原理图和印制电路板图之后才能看懂。www.jdwxmagazine.com/?"g0o#l0qmg(mk@
2、根据基本电路程式可以识读电路方框图（系统、板块或整机）
前面谈到视盘机电路图有几种类型，其中组成方框图是其它类型电路图的基础，也是识读电路图的基础。方框图又有整机简化方框图、整机详细方框图、板块组成方框图及系统方框图等类型。有时，读者手边资料不全，可能没有上述各种方框图，或者方框图类型不全，为了正确、深入地读图，读者应当画出参考性组成方框图。}h _t6` fv? ^
根据基本电路程式，可画出电路方框图。根据整机电路原理图的电路程式可画出整机组成方框图，根据板块电路图的电路程式可画出板块系统组成方框图，根据系统电路图的电路程式可画出系统方框图。电路组成方框图不反映电路的具体结构，主要是反映电路的功能，反映信号的变换过程，反映各级电路或各系统电路之间的联系，反映各种信号的来龙去脉。实际上，看电路图的重要任务之一，就是研究分析传输信号的内容、种类、波形及它们的变换规律。绘制方框图的过程是认识电路的实践过程，是分析研究电路的一个实践阶段，可为深入识读实用电路图奠定思想和物质基础。所画方框图可反映读者识读结果和水平。
不管是整机板块或系统电路，都是以集成电路为核心，一块芯片可以完成一个或几个电路系统的功能，但它经常需要外配一些分立件电路，分立件电路图是以晶体三极管或者晶体二极管为核心。绘制方框图时，都是以集成电路为中心，将几个集成电路块通过信号连接线联系起来，就可构成系统、板块或整机方框图。有时还以方框形式画出三极管、二极管电路，偶尔还以方框形式画出rlc等网络电路。因为方框图可简可繁，欲突出内容可以不相同，所以方框图画法也不是唯一的。
3、根据视盘机信号变换原理来剖析实用电路原理图（系统、板块及整机）(i?*\i&w~j4a
在识读方框图基础上，还必须进一步识读具体的实用电路原理图。欲真正理解电路原理图，必须结合视盘机的基本原理来进行识读，也就是说，要分析通过什么具体电路来完成信号处理过程，为什么使用该电路完成此功能，而不是使用其它别的电路。
根据电路功能的粗细、大小，可将实用电路图分为单元电路图、系统电路图、板块电路图及整机电路图等。由于集成化水平日益提高，大量的单元电路已进入集成芯片内，因而目前剖析实用电路图主要是剖析系统电路图和板块电路图。实际上，识读系统电路和板块电路主要是识读集成电路，即识读集成块的类型功能、信号处理过程以及引出脚的功能，还要识读各集电电路之间的联系、集成电路与外围电路或元件的联系等。
为了顺利地识读视盘机电路图，读者应当具有一定的基本知识，具备模拟电子电路、数字电子电路、微机基本知识、光学和电工学等主面的基础知识等，掌握cd视盘机、vcd视盘机和dvd视盘机的基本工作原理和电路程式、信号处理方法和变换规律；还应当具有较丰富的实践经验，熟悉常见、典型元器件的名称、型号、规格、数据，尤其是了解常用集成电路的基本情况。没有这些基本条件，识读激光视盘机电路图将会遇到较大的困难。'n
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二、看板块电路图的方法步聚
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通常，一台整机是由若干个印制电路板组成，印制电路板可大可小。而每块印制板上所含的电路经常画在一张电路图上。于是，一台整机电路图往往由若干幅板块电路图组成，看懂每一张板块电路图后，即可看懂整机电路图，每张板块电路图包括一个或几个电路系统，大型板块电路图的复杂程度几乎和普通中小型屏幕电视机电路图差不多。虽然电路比较复杂，各种板块电路完成不同的功能，但它们有规律可循，可以按照一定的方法步聚来识读。
为了识读电路图时少走弯路，应当使用正确的读图方法和步骤。通常采取外围包抄、由外向内的方法。采取内外结合、前后联系、分步突破的方法，可以较顺利地识读全部电路图。看图的具体方法步骤，可以归纳三句话、三个步骤：外围入手，选好入口；打开缺口，联系前后；难点分析，放在最后。
下面，我们以识读典型vcd机的cd模块电路图为例为说明识读板块电路图的方法步骤，能起到举一反三的作用。图1.2.1是vcd机cd模块的简化组成方框图，它用于完成vcd机机芯的功能，也就是完成cd唱机的功能。由图可知，cd模块主要由rf放大、cd－dsp、伺服处理和驱动、微处理器等电路系统组成。其中，rf放大器用于放大和整形rf信号，取得各种伺服误差信号；而cd－dsp电路，主要用于解调efm数据信号，进行检错纠错；伺服系统则用来处理各种伺服控制信号；微处理器是上述电路的控制、检测中心，与多个电路均有密切联系。这些电路系统通过有关插接件（接口）与其它电路相接，主要插接口有t1~t5。其中，t1是与激光读取头相连接的插接口，t3是与视盘机伺服控制机构（线圈和电机等）相联系的插接口，t2是cd－dsp输出信号送到vcd解压板的插接口。在实际电路上，这些插接件，可能合并或分散绘制，通常在插接口旁边注明简单的字母、符号等，表示每个接口信号的流向和功能。这就是vcd机典型的cd模块电路图的绘制方法。对于初学者来说，应当如何按3个步骤来识读这种电路图呢？这里只作简单说明。
1、直观入手，选好入口|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯s8_
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也就是说，先看电路边缘处最直观、易识读的元器件和电路，作为读图的入口。由这些外围易认件沿信号线向内（可能与信号流向反方向）可以找到一批电路或集成块。
激光头输出端与cd端模块输入端之间是通过插接件联接，于是，由激光头接口t1向后级联线应是rf放大器。经该接口可有3~5条信号线与rf放大器输入相连接。vcd解压板与cd－dsp电路之间也是通过插接件联接。于是，由vcd解压板接口t2向前面联线（逆信号流向）应是cd－dsp电路。该vcd解压板接口也有数条信号的联接端，主要有lrck、bck、data等接线端（对于dvd还有主机接口线），还有伺服系统输出信号应送到伺服执行器件，以完成激光头的伺服控制。伺服执行器件与伺服电路之间经常通过接口电路t3相联接，但有时两者直接相联接。于是，由伺服执行器件接口t3逆着信号流向可向伺服系统寻找，可找到伺服驱动电路（主要是聚焦、循迹、进给驱动）；还可以沿信号线向cd－dsp电路寻找主轴clv控制电路；实际上，系统微处理器（常用cpu表示）经常通过数据总线与vcd解压板相联（也有的微处理合并在dsp芯片内部），接口用t4表示，有时t4与t2组成一个接口。利用t4接口可找到微处理器的相关引出脚。微处理器还要与键控*作板与vfd显示电路相连接，通常经过插接件t5将两者联系起来；于是，由t5可找到微处理器与键盘*作、显示屏电路相联系的引出脚。
2、打开缺口，联系前后
任何一种电路图内部都有些识读的薄弱环节。各部分电路的繁简、难易程度总有些不同，或者某些元器件的图形、符号不同于一般元器件，这些地方都是读图的内部薄弱环节，是易读环节，它们可作为看图的内部突破口。可以选择这些地方作为读图的突破口，打开缺口后，可迅速向前、后、左、右联系，并与第一步方法相配合，可以识读许多电路。
只要读者留心，在电路图内部总会有许多读者已经熟悉的环节，抓住它即可迅速打开看图的缺口，向纵深发展。最直观，易读的内部环节就是集成电路，特别是那些大规模集成电路，它们的引出脚都在40个以上，多者达到100多个，在图中十分醒目，绘图者还经常把它们放置在电路图的中心或明显位置。然后，以这些集成电路为中心向外扩展，可心找到许多电路。例如，由cd－dsp芯片向后可找到t2接口，向前可找到rf放大器，再向前则找到t1接口。由微处理器芯片向四面八方扩展，可找到cd－dsp、伺服系统、t3接口、t5接口等；由伺服信号处理芯片可找到伺服驱动电路和rf放大器等。将集成电路作为内部突破口需要有一个前提条件，必须知道这些集成电路的具体型号，知道该型号集成电路的主要功能，熟悉其主要引出脚的名称和用途，否则将给读图带来许多不便。有时读者已经熟悉了大部分集成电路，不熟悉其某些个别集成电路，根据组成方框图和前后联系，也可以猜测到该未知集成电路的功能。tlt_n
电路图中还有一些易识读，易记忆的内容，也可以作为电路内部的突破口。例如，图中标注的中文文字、外文字母或缩写词，一些重要而易读的元器件图形符号，某些可调电阻或电位器等。为了能够方便、顺利地使用这些突破口，读者应当熟悉各种外文字母、缩写词的物理含义，有一定的外语基础（一般为英语），读者应当熟悉视听设备经常用的一些专业用语及其缩写词；读者应当熟悉这些元器件的功能、参数及指标等。读者的知识面宽一些，有利于读图，读者应当有意识地记忆一些有用的常识。
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3、难点分析，放在最后
经过以上两步识读过程，电路图的大部分内容可以看懂。但是，还会余下局部电路尚未看懂或不太懂。第三步可专门用来围歼难点。这是看图的难点部分，也是看图的最后一步。读者可通过各种方法或手段突破难点电路。《家电维修》技术论坛gpwh5yqw;i
在实用电路图上，难于看懂的地方经常表现在两个地方，一个是某些集成电路内部的信号流通处理过程，由于这些内容看不懂，因而其外接引出脚功能无法理解；另一个是某些外围分立元件电路，不了解设置该电路的目的意义，不知道信号处理过程。对于这些难点电路，依据整机方框图，根据各个部分电路的功能和相互联系，通过逻辑分析，试探功能与信号流程等分析方法，总可以看懂这些难点电路。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯y6r]r~j8z
实际上，电路图上可供识读和利用的信息非常多，配合读者的综合、分析、研究，必能看懂全图。每个人的实际情况各不相同，看图和判断的方法可能稍有不同，看图步骤也不是一成不变的。激光视盘机技术发展很快，厂家经常开发出新型电路或新功能的电路，甚至电路程式比较奇特。可以在上述看图基本思路基础上，灵活地完成看图工作。
三、看集成电路图的方法和要求
激光视盘机使用了各种型号、功能的集成电路（ic），并以几块大规模或超大规模集成电路为核心，配合其它集成电路和分立件电路，组成整机电路。这些起核心作用的集成电路，可以含有一个或几个系统电路的功能。看整机电路图、板块电路图和系统电路图都是看以集成电路为核心的电路图。应当怎样看集成电路图？看什么内容？应当达到什么要求呢？下面作简要叙述。
1、看集成电路图的方法和内容5yu/y3s$f4ui
看集成电路图的方法，可以采用前述三句话、三步聚；也可以集成电路为中心，在该芯片内信号通路的基础上，向块外联系和扩大，然后建立各集成块之间的联系，最后掌握全局和细节；也可以几种方法相结合，因图制宜地看图。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯xk pb7k-i
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看集成电路图时，应主要看哪些内容呢？可以归纳为以下四句话：职能类型，信号流程，内外联系，引脚功能。下面分别解释。
（1）职能类型　
首先要搞清楚所使用的集成电路的型号、类型和主要职能，这是识读集成电路的第一步。例如cd唱机所用集成块的类型主要有rf放大器、伺服信号处理及数字信号解调电路、伺服驱动、系统控制器（一般集成在dsp集成电路中）等等。首先心须清楚集成电路的具体型号，还要搞清该集成电路的类型，尤其要熟悉其主要功能。各种不同型号的集成电路，其内部主要功能和电路结构可能是相似的；也可能电路结构和电路程式不相同，但能够完成相同的功能。熟悉功能是最重要的。
为了迅速、正确地识读电路图，读者应当有意识地积累一些常用集成电路的有关资料，有目的地铭记一些集成电路的具体型号、类型，了解使用集成电路的大趋势和最新情况。有些集成电路之间的型号不同，但功能相同，甚至可直接互相代用；有些块的序号相近，但功能和引出脚截然不同；后期出现的某些集成电路可完成早期若干个集成块的功能。读者掌握这些资料后，在识读集成电路图时，将显示出巨大的优越性。附表2、3、4、5列出了我公司部分激光视盘机常见集成块型号、功能和参考电压一览表，可供读者看图时参阅。$|z/\i;_
（2）信号流程q*ar;nsy
读电路图时，不应满足于仅掌握集成电路的类型和基本功能，还应当熟悉信号的基本处理过程。通常，集成块内部电路的结构十分复杂，读图者不需要对它作过细的分析研究，但应当熟悉内电路的信号处理过程，或者说，应搞清楚其内部的功能方框图。由方框图可以看出信号的流通过程，可以看出集成块可完成哪些具体功能。可以把集成电路看成一个元器件，不必过于追求这个元器件的结构和详细工作过程，但应当明确集成电路内各个方框完成的具体功能，即熟悉输入、输出什么信号，熟悉信号的波形幅度、频率的变化规律，熟悉各个方框之间的联系，熟悉信号在集成块内的来龙去脉。作到这一点，才算是初步搞清了集成电路图。
目前，有些整机电路图信息资料标注不够全面，仅给出了集成块的引出脚数目和各引出脚的符号，没有给出集成块内部方框图，没有给出集成块引出脚的直流工作点。它将给深入地读图带来不便，读者应当再查找一些其它资料，来弥补其不足。还有，许多内部组成方框图往往使用外文字母或缩写词来标注，也给初学者还来一定困难，这就要读者尽快熟悉字母和缩写词的中文含义，否则难以识读这些电路图。
（3）内外联系
由于集成工艺的特点所决定，集成电路必须通过引出脚与外围元器件相联系。为了使集成电路完成一定的功能，必须与外部单元电路或元件发生联系，还必须通过引出脚与前级、后级电路发生联系。在读电路图时，必须将集成电路内外电路联系起来，它们作为一个电路系统的整体，来完成某些特定的功能。不能够联系内外电路，将看不出信号的来龙去脉，难于分析电路的功能。
对于同一个集成电路，在不同的整机设计者手中，可能设计出不同的外接电路，配接不同的元件网络。由于外接分立件电路可以千变万化，这些分立件电路经常是读图的疑难电路。要花些气力来突破这些难点，否则将不能全面、正确地识读整机电路图。y:l;vp'l
（4）引脚功能
在集成电路图上，各个引脚不仅需要标出顺序号，还使用简单字母符号标出其名称。这些字母符号经常是英语的缩写词，它可以表示该引出脚的功能。在看集成电路图时，必须十分重视各个引出脚的功能。引出脚是内外电路联系的纽带，要明确各引出脚与内部各功能方框图的联系，它是内部相应方框的引出脚；还要明确引出脚外接元件的功能作用，外电路通过引出脚来配合内电路工作。有些引出脚是集成电路的输入、输出端口，这些引出脚在看电路图时，具有重要意义。在识读集成电路图时，要逐个观察代表内部功能的各个方框图，还要同时识别各自相应的引出脚，识别外接电路或元件，这些工作经常是识读集成电路图的主要工作。
通常，集成电路引出脚和外接元件有一定的规律性，但是，其规律也不是一成不变的，在不同的机型当中，某些引出脚不使用，或者信号流向有所不同，读者应当灵活掌握。
2、读引出脚要作到“四清楚”
读引出脚是读集成电路图的一项经常性工作，也是最重要的工作。熟悉内部组成方框图，可加深对引出脚功能的认识；熟悉引出脚的功能，可加强对组成方框图的理解。在识读引出脚时，应当作到以下“四清楚”。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯.o0m(c n|3a]9n)v
（1）符号功能
根据原设计者的要求，每个引出脚都有自己的用途和名称。根据各个引出脚的设计思想，在各脚附近都标注有英文字母或缩写词。专业人员或维修人员根据图纸上标注的英文词，即可知道该脚的性质、功能。但应看到，各个厂家对同一种性质和功能的引出脚，可能使用不同的缩写字词；多数国家，生产厂家使用相同或相近的缩写字词。常见的表示法有：rfo表示高频（efm待解调信号）输出端，rcin表示遥控信号输入端，bck表示数据时钟信号引出脚，rlck表示左右声道时钟信号引出脚，fok表示聚焦完成信号引出脚，data表示数据信号引出脚，clk表示时钟信号引脚，fe表示聚焦误差信号引出脚，te表示循迹误差信号引出脚，g表示绿基色信号引出脚，hsync表示行同步信号引出脚，vsync表示场同步信号引出脚，nc表示空闲待用脚，gnd表示接地等等。如果读者对这些字词表示法十分熟悉，将给看集成电路图带来极大的方便，如果不熟悉这些字词，则将给看图造成许多困难。
（2）信号波形
许多引出脚是输入、输出信号端口，有些引出脚是开关性或脉冲信号、数据流或模拟信号端口，有些引出脚则是关键性的测试脚。读者应当熟悉一些重要引出脚的信号波形，了解引出脚的信号波形形状、幅度、频率，对识读电路图、检修整机故障具有重要意义。通常，使用示波器可精确地识读引出脚的输入、输出波形形状、频率和幅度等。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯n/} ]
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（3）有关数据p tqak*d%x
还要熟悉引出脚的有关数据。它对识读电路图和检修故障同样具有重要意义。首先，要熟悉有关信号波形的数据，要明确信号幅度的范围、信号的频率数值。其次，还要熟悉引出脚的电流、电压、电阻等方面的数据，尤其要明确该脚的静态工作电压和动态工作电压。对于那些动态、静态直流电压数值不相同的引出脚，更要重视。a,|dj4e
（4）流向分明　m2\jwiq
还要重视引出脚信号的流向问题，必须区分清楚该脚信号的名称，更要区分清楚该脚是信号输入端，还是信号输出端，还是双向信号（i/o）端口。若信号流向不明确，将无法看懂电路图。有些引出脚是信号控制端，而cd-dsp、伺服电路、vcd解压缩要设置控制信号输出和输入端。控制信号可能是开关电压，也可能是数据流，或者是pwm信号等。www.jdwxmagazine.com*o+b`~q4pz8e
二、看单元电路图的基本方法和主要内容c8m8r5l1ya#z)y7c
各个系统电路是由若干个单元电路所组成。要想读懂整机电路、板块电路和系统电路，必须读懂各系统的单元电路图。单元电路是整机的电路单元。随着集成电路技术水平的提高，可将几个甚至几十个单元电路集成在一块集成电路中。目前，在整机电路图上，分立件单元电路越来越少，使分析整机内单元电路的任务越来越少了，也容易了。但熟悉掌握整机的各种单元电路的功能原理，它对于掌握视盘机的工作原理，对于检修视盘机都是十分必要的。
在识读单元电路图时，应当主要识读以下内容：原理、功能，结构、类型、变换过程，数值波形。ynlb,pq*g?
1、原理、功能e+t8s5\a8e
每一个电路系统要完成一种信号的处理功能，而每个单元电路则只完成此信号处理过程的某个环节。识读单元电路时，首先要搞清楚该单元电路在本电路系统中设置目的和功能，它主要完成什么任务。然后，根据功能、任务的要求，来分析其电路工作原理。有时单元电路的功能、作用难以立即确定下来，可以根据它在系统电路中的位置假定其基本功能，分析其工作原理，然后加以分析和验证，并最后加以确定。(d w6r(gvcnf8x
检测验证工作主要通过示波器检测来实现。分析电路工作原理则需要识读者的理论基础和读图经验。分析工作原理主要指弄清电路信号的内容及特点，电路如何产生新信号和如何实现信号变换的。
2、结构、类型9qp1f\,l-yj
在分析电路功能和原理时，必然伴随着分析单元电路的结构和类型。对于集成化单元电路来说，可以不去管电路的具体形式；对分立件电路来说，则必须分析电路结构，以便正确分析电路类型和工作原理。应当看到，完成同一个功能的单元电路，可以使用不同结构和类型的电路；甚至实现同一功能的电路，可以使用不同工作原理的电路。例如，在cd唱机或vcd视盘机电路中，纠正误码、错码是重要课题，为了完成这一任务可以使用不同原理的电路；可以使用不同方法来纠正误码、错码；可以使用不同结构和类型的电路实现错误纠正；直到目前，人们还在继续研究更有效的错码纠正措施。
3、变换过程|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯3k6`r].obq$@tk6dk
分析电路工作原理，必然伴随着分析信号的变换过程。分析信号的变换规律是分析电路原理的关键。信号分析清楚了，工作原理必然迎刃而解。分析信号主要是分析输入信号和输出信号的波形、幅度、频率，分析它们的内容及特点，分析信号转变的原理及作用。"i'ut)~bmg
4、数值、波形|8b cg |q
在分析信号时，要熟悉信号波形的规律，还应当熟悉其数值。信号幅度、频率的数值也是反映信号特点和规律的重要内容，通过分析输入、输出信号的波形变化规律，分析信号幅度、频率变化规律，可以深入掌握电路工作原理。另外，对于分立件电路来说，电路的直流工作点数值也是分析的内容，它直接影响着电路的工作状态和工作原理；对于集成电路来说，其相应引出脚的动态、静态工作电压数值也要十分重视。　　p[` ufa.e,e

第二章　看视盘机电路图的基础知识

第一节数字音频信号处理原理www.jdwxmagazine.com/jm#s{n k\;e f;qf,{
                                                                  文档顶端|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯\kk4zp*qu9n
cd、vcd、dvd视盘机都是数字信号处理器，vcd和dvd在数字信号处理的基础上，还要进行数据压缩。本节讨论数字音频信号处理的基本原理，它是各种视盘机的理论基础。
一、模拟信号的数字化|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯y3tf%|*x
在处理数字化音频信号时，编码过程中需要把模拟信号转变为数字信号，然后进一步加工处理；解码过程中则需要把数字信号转变为模拟信号。解码是编码的逆过程，编码过程主要进行信号的取样、量化和数字编码等处理。
1、取样
所谓“取样”，是将具有连续波形的信号按一时间间隔ts(称取样周期),取得脉冲性信号,即将图2.1.1(a)所示信号波形,转变为2.1.1(b)之信号波形。此时所得脉冲波形称为pam信号（脉冲幅度调制信号）。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯[v \hf-d's fitt
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理论证明：取样信号的取样频率fs（ts周期的倒数）应为该模拟信号上限频率的2倍以上，才能确保解码重放时得到不失真的复原；若取样频率fs值过低，在重放信号时将发生频率重叠效应，即取样频谱与被取样频谱出现重叠频率区。如果这样对音频信号进行取样的话，音频取样信号的频谱将与原音频信号频谱发生混叠区，它将造成在重放该声音时会引入干扰。
模拟音频信号的上限频率取20khz，在数字音频技术中，取样频率fs应大于该值2倍以上。经研究选取fs=44.1khz。若取样频率取该值，则重放声音信号的最高频率允许达到22khz，这对提高声音的保真度非常有利。为了防止发生频率重叠现象，在数字信号处理系统的输入端、输出端，经常设置上限频率为20khz的低通滤波器，输出端滤波器还兼有平滑滤波作用。uc,] oe
2、量化
所谓量化，是将取样信号的电平（幅度）分级取整的过程。如图2.2.2所示。该模拟曲线的幅度分为4个等级。显然，所取级数可多可少，在记录时，所取级数越多，分得越仔细；在重放时恢复的模拟信号失真越小。若所取级数为n，为了便于进行数字处理，通常用公式n=2n  来表示,其中n称为量化位数,或称量化比特数,可用bit为单位。可见，级数n受量化比特数n控制。在该图中，取级数n=4，则可知n=2bit，即全部信号可用4种电平表示。在图中，a、b和f的电平恰好位于量化电平位置，所用量化电平不会引起它们的误差；而c、d、e的电平分别与量化电平有一些差别，用量化电平值表示它们时，都会产生一定误差，这种误差称为量化误差。要想减少量化误差，应当提高n值(即n值)。实际上，量化误差与模拟信号的频率和数据字的长度有关系。
对实用的双通道立体声系统来说，cd唱机的取样频率fs＝44.1khz，量化比特率取n=16。根据数字音频理论，可以计算每秒钟所传送、处理数码的数目，并称之为码率，或称为信道比特率，而且码率r＝mnfs。其中m是传送通道数目，这里m=2。代入上式，可知码率r＝2*16*44.1k＝1.4112m（bit/s）。对其中每个声道来说，其码率为上述值的一半，即每秒钟传送705.6kbit（位）数码。该码率可以折算为数字电路所需通频带宽度，一般电路带宽取△b＝（0.5~1）r，则可知电路带宽约1.4mhz。由于音频信号还要经过efm调制等处理过程，实际传送信号的码率需要增加到4.3218m/bit/s。
3、编码
经过量化处理的脉冲信号仍不是数码信号，它属于pam信号。然后，要对各脉冲信号的电平值使用二进制数码表示，即用0、1或者高、低电平的数目来表示。在图2.1.2，已将4个整数电平值使用0、1两种数码排列的数字表示了，这种二值化数码信号才是数字信号。数字信号系统是处理、传输按照二进制数码排列的数字脉冲信号的电路。这种规格的信号称为pcm信号（脉冲编码调制信号）。数字信号系统专门处理这类信号。
cd对左右双声道信号进行取样、量化和编码，将左右两路音频数据信号串接在一起，取得一连串左、右声道数据交替出现的数据流，并规定以左声道数据流领先输出，然后是右声道数据流。在数字音频电路输出端，将第一组数据送往左声道，将第二组数据送往右声道，然后依次交替下去。
经研究得知，数字编码信号的信噪比（s/n）与量化比特数n有关系，具体表示式为s/n＝6n+1.75≈6n(db)。在一般线性量化情况下，该信噪比也基本上就是该数字音频系统的动态范围。一般取量化比特率n=16，可知系统的信噪比和动态范围约为6*16＝96（db）。该值远远超过各种模拟信号处理设备的数值。由式可知，n每增加1bit(比特)，信噪比和动态范围约增加6db。n值越大，重放效果越理想，原信号的失真越小，细节表现越清晰、柔和。但增加n值也使电路频带宽度加宽，传输码率大大增加，技术难度增加，电路成本提高。
二、纠错与检错|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯t:b s+x0f3dxn@"@e
1、纠错检错原因
在光盘制作过程中，经常发生随机性误码或数码丢失；盘面伤痕或缺损，也造成突发性误码。还有，使用光盘时，由于不慎也使盘面带有指纹、油污或伤痕，也造成重放时产生错误数码。这些情况将引起重放的信噪比变坏，甚至光盘无法使用。为了避免发生这些问题，应当采取措施，对那些随机性错误和较长时间突发性错误，要进行检查、纠正和补偿。这种措施称为纠错检错技术，它可自动对错码进行纠正和补偿，以便正常播放信号。
2、circ码和纠错原理a&`d h q r,_*e \x
在光盘上记录信号数据时，以帧为单位，进行交织处理。它可把光盘损伤等造成的群错码进行分解，可把成片的误码转变为分散的单个误码，以便于使用奇偶校验法来纠正误码。但在解调时，则应当对经过交织处理的数据进行解交织，将它们还原为原有数据串。在cd和vcd系统中，纠错技术采用了circ和奇偶校验码，它能够自动校正错码，进行相邻量值之间的线性内插补正。circ码是交叉交错里德――索罗门码的英语缩写词。图2.1.3是circ编码原理示意图。www.jdwxmagazine.com(h:j3dphcl
通常，在记录音频信号时，取左右两个声道音频信号的6个取样点作为一帧，每一帧音频信号又含有24个音频字符，每个字符取为8 bit。在进行circ编码之前，先将同一帧的24个音频字符经过扰码器处理，将相邻字符打乱并隔离开，作交叉交错变换，并将偶数取样时间的字符延时两帧。paxn t+mvk
经过变换、延时的pcm码信号共进行两次circ编码，然后进行光盘记录。pcm码首先进入c2编码器，对pcm码进行第1次circ编码。由于音频位流发生位置变换，除最下方2线外，有的音频字符的线位发生变化，已经不在原来同帧的位置了。经c2编码器，由24个音频字符增加了4个校验码，称为q码（图中用q1、q2、q3、q4表示），此时每帧已经变成28个音频字符。经过第1次编码后，除第1线外，各线数据进行了不同帧数的延迟，随着线位数的增加，延时量也逐渐增加，各线位延时递增数为4帧，可知，至第28个音频字符的最下线位时，延时量已达108帧。于是，原来同一帧的音频字符已经被分散到108帧范围内相应的帧中。这些交错、延迟字符被送到交错延迟存储器。然后，再将28个字符送到c1编码器，进行第2次circ编码。在这里又插入4个校验码，称为p码（图中用p1、p2、p3、p4表示）。经第2次circ编码后，每帧有32个音频字符码。此时再对各奇数的字符延迟1帧传送，并把奇偶符号倒相输出，最后以全新的数码串顺序和延迟帧数输出。circ纠错处理的核心是交织处理，它使用外设的或者内藏的集成ram，由ram进行数据交织处理，按照严格的规定格式对地址进行写入/读出，从而起到纠错作用。c1和c2纠错系统的差错运算公式、纠错方式相似，但两者功能各有侧重。当c1、c2纠错良好地相结合后，由于其双重校正作用，因而使纠错能力大大提高，使重放数据的可*性达到极高的程度。
3、几种补错方式
在重放系统中，通过有关电路和奇偶校验可以发现有错误的数据。然后，可以通过以下3种方法对错码、漏码予以补正。第1种是静噪法。发现、识别差错后，有关电路可使出现差错的地方停止输出数据，即用静噪法掩盖差错。通常，静噪法仅在连续发生差错的地方使用，在纠错过程中实行静噪。第2种称为保持前面字法，在重放系统内设置大容量ram，它对传送的数据进行一个短暂的连续记忆，当发现某个可疑数据时，ram输出最*近它的前面的数据值来代替它。采用前面数据来代替可疑数据，可能存在一些误差，但因传输码率和数据量化比特率较高，一般这种误差是可以忽略的。第3种是线性内插法。它是取差错数据前面的数据和后面的数据的平均值，以该平均值代替误码。存在错误的数据，可近似认为与前一个数据以及后一个数据是连续线性变化的，这种纠错方法的精度相当高。
三、efm调制与解调
1、采用efm调制的原因
为了使伺服系统稳定的工作，应尽量减少信号的低频分量和直流平均分量，并排除干扰，在对光盘记录信号之前，需要进行efm调制，它是8位~14位调制的英语缩写词。《家电维修》技术论坛b-rpkn
用激光束向光盘写入数据时，可在光盘敏感材料上刻出精细的轨迹。激光束通、断可在盘面上形成相应的凹坑和凸面，它对应了一定规律的数码。它规定：在激光束接通或断开的瞬时，对应数码1；而对应数字0不直接记录在光盘上，但可由重放电路再生出来。数据流是由一列数码0和1组合而成，都是相互或基本上相互交替出现的。但是也可能出现数码连续为0或连续为1的情况，而这两种极端情况将带来一些不良影响。先看数码连续为1的情况，此时激光束的通断频率最高。光盘凹坑的长度很短，甚至比凹坑的宽度还要短，致使激光束较长时间照射不到坑。频繁的数码1经过积分电路后，会产生变化的直流电平，可能引起伺服误差信号的信噪比降低，使伺服系统工作不稳定。再看数码连续为0的情况，此时凹坑过长，在较长时间内没有出现数码1，会使数字处理电路的压控振荡（vco）工作不稳定，还将使伺服系统的跟踪循迹性能变坏。当采用efm调制技术后，可较好地克服以上矛盾，又能有效地把数据流完全转到光盘上。
2、efm调制
对16位的数据进行efm调制时，首先把它分为两个8位的数据字，然后将两个8位数据字分别送到8位~14位变换器，变为14bit的通道位信号。然后用通道位流在光盘上进行记录。在efm调制时遵守如下规定：在数据流的每一对数码1之间，最少要有2数码0，不能出现连续两个1的情况；而最多不能超过10个数码0。对于cd光盘来说，每个通道位的长度约占0.3μm，那么盘面的凹坑和凸面长度可以在0.9μm到3.3μm之间变化。经过上述处理的光盘，使信号的频带减小了，直流成分也减少了，凹坑和凸面的长度都大于轨迹的宽度，能够保证光盘表面轨迹的连续性。数码1可规律地出现，其间隔不会超过10个数码0，可使数字信号处理电路的vco电路稳定工作，提高了伺服误差信号的信噪比。p o.\5rz6u
经计算，在efm调制前，每个8位二进制数码从全0到全1，共有256种不同组合；而efm调制后，每个14位二进制码从全0到1可达到16384种不同的组合。显然，前后两者无法一一对应。但是，在上述16384种码型当中，符合前述efm调制规则的只有267种。我们选择其中2个作为子码同步信号s0和s1，它们分别是00100000000001和00000000010010的14位数码，还有几个数码的码型在后面进行处理时不易处理，最后取剩余的256个数码，可恰好组成efm转换的对应码。国际电工委员会已对256个转换码作出了具体的对应转换规定。
经efm调制输出14个通道码，在实际调制时，还要在两个相邻的14位通道码之间插入3位附加码，将此3位码称为耦合位或结合码。插入结合码对efm调制具有重要意义。若一个14位数码以1结尾，而下一个14位码又以1开头时，结合码可确保前后两个数码1完全隔离开，以符合efm调制规则。结合位在实际的数字解码过程中没有其它用途，可在解码过程中识别出来，并逐位滤除掉。-bg"t)]vl k1y#ma
3、efm解调d$_2w/e`e
efm解调是efm调制的逆处理。在编码过程中，对模拟信号进行pcm编码、circ编码、efm调制等数字化处理，将数字信号记录在光盘上。在解码过程中，则要进行efm解调、反交错、d/a转换等处理，才能还原出所需的模拟信号。这些处理过程可以统称dsp处理过程。
efm解调时，需将串行输入的efm待解调信号进行串/并转换，然后对每个并行的14位数据进行锁存。这些信号包括256种数据组合和2种子码同步信号，共计为258种组合。14位输入数据经过14位-8位译码器，还原为8位数据信号。通常译码器采用程序逻辑矩阵。《家电维修》技术论坛nwct+u'@
四、cd数据信号《家电维修》技术论坛"fp%l"wa6vc
1、efm数码流的内容和顺序www.jdwxmagazine.comb5e`.s(r-c4p"|#{
cd信号含有l、r两声道信号，各声道将6个取样数据合编为1帧。每个取样数据是16位，在传输信号时，将它们分为高8位和低8位，都称为符号或字符。于是，每帧数据是1帧=6（取样数）×2（声道符号数）×2（声道）=24个声音符号，而每个声音符号都是8位数据。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯7? m&jg(ik
k e
j'rs
为了达到误码纠错的目的，在24个声音符号基础上需进行交织处理，又附加了4个c2纠错符号，使得连续的误码变为分散的单个误码。在上述交织处理基础上，再附加4个c1纠错符号，以及1个表示曲目、时间和显示数据的（c和d）符号。最后，每一帧数码信号包含33个数据符号（尚未记入帧同步信号等）。
然后，还要对各帧的33个符号进行efm调制，即将各个8位数据的符号转变为14位数据的符号。于是每帧数据的位数也增加了。调制前每帧为33×8=264位数据，调制后每帧为33×14=462位数据。{*f$s.o]'\pb
此外，还要对每1个14位的字符附加3位的结合位，进行nrz1（不归零）调制，以便除去efm调制后的直流成分。nrz1调制就是在码流中逢“1”则进行反向的数据调制。经过如此处理，使8位数据的声音符号最后成17位数据。
经过efm调制的各帧内，要设置帧同步信号，且同步信号占用24位，位于各帧数据最前端；其后面要连续用于控制和显示的c和d符号，经efm调制后，它已变成1个17位的符号；后面再连续声音数据和纠错符号，由于附加3位结合位，实际上是连接为24个17位的声音数据符号和8个17位的纠错符号；最后，还要加上3位低频抑制位。这就是每帧数据信号的内容和连接顺序，将以上各数据相加，可知每帧总计为588位数据。通常将efm变换后的位称作为通道位。每帧各种字符的连接顺序，可见图2.1.4。cd母盘记录所采用的码流即以上述通道位作记录标准。
由于取样频率是44.1khz,一帧含有6个取样数据，可知帧数为44.1/6=7.35(khz)，每个通道位相隔的时间，可称为通道位周期t，可计算出t=1/(7.35k×588)≈230ns，而数据率则应为230ns的倒数，即7.35khz×588=4.3218mb/s(兆位/秒)，该频率值经常称为位时钟频率。对于播放时间为75分钟的光盘来说，它所存储的数据容量达到75(分)×60(秒)×4.3218mb/秒=19.5gbit(千兆位)。制成cd唱片后，每声道字符为17位,则两个声道的立体声信号就为34位；若所存字符用字节(用byte)表示,则每张唱片存储19500/34=573.5m字节(byte)。
2、efm调制器的组成t%kdf(t
利用efm调制器可将上述各种信号编辑在一起，图2.1.5是efm调制器原理图。由模数转换器(a/d)送来的16位数据字符经circ编码器，输出24个8位的数据信息及1个8位的误差检验用的奇偶符号到复合器。另外，由控制和显示编码来的8位数据也送到复合器,复合器将上述各符号按顺序编组后送入调制器。同时送入调制器的信号还有24个通道位的帧同步信号及14个通道位的控制及显示同步信号，后者是每98帧输出2个同步码型，它与每帧的帧同步信号不同。调制器把上述各符号及同步信号编码后，以每帧588个通道位的串行序列输出。《家电维修》技术论坛 iom^o4y#[ tum
3、帧通道位的帧同步信号|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯b$`j(}
z1c8a
帧同步信号有时简称同步信号。它用作每帧数据流的起始信号，用来识别待处理数据的起始点，它也用作光盘转动速度控制电路的比较信号。帧同步信号不同于其它数据信息，是完全确定的24位数码，即100000000001000000000010。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯hy&a
sk|i
帧同步信号与控制信号、音频数据信号、结合位、纠错位等共同组成一个完整帧。24位的帧同步信号位于每帧588位的最前头。该信号丢失或不良，将造成规律性很强的数据流完全混乱、错误。www.jdwxmagazine.com(nx a\ nd|ya&e
五、子码信号ax?*d r&q'mw
1、子码信号的结构 vp)t2f'{7^ha7d
在重放数字信号时，除重放pcm数据信号外，还有子码信号。该码被置于紧接着帧同步信号的1个字节（即8位）的区域内，并逐位分别称为p、q、r、s、t、u、v、w，共占用8位，每位占用1bit。使用子码后，可使cd唱机具有编程放音和各种显示功能。为了便于取出并使用这些数据，以98帧为单位作子码帧，即以98帧为一组，称作子码帧。上述子码包括两个方面信息，一方面是时间和控制信息，它由p、q子码提供；另一方面是图像文字显示信息，它们是由r～w提供。因子码帧以98帧为一个重复周期，故子码帧的重复频率应为7.35khz/98=75hz。子码也要设置同步信号，置于子码信号序列的开头，并用s0、s1表示，它们共占用2位。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯'w?%g&m-m ftf
1、时间信息和系统控制码;z!gzb(tp)sr
子码中的p码是曲目的编辑信号，用于记录乐曲开头的位置。编码的方法：在每首曲子开始的约2秒钟时间置1，其余时间全都置0。采用p码可以迅速准确地找到乐曲开头的位置。用p码进行选曲方便快捷，一边使光头快速送进，一边检出p码。p码没有附加的误差检出符号cric，可*性稍差。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯
zjj/b5ra'd
子码中的q码用途最大。q码是为使唱机具有更高级的功能而设置的，可进一步改善整机的*作性能。它记录了播放曲目的时间及控制信号，它还附加了纠错信号cric，可用来控制重放信号。在98帧98位的q通道数据中，含有s0、s1两位子码同步信号；含有4位控制信号，它规定音频信号传输通道数（2通道、4通道等）以及有无预加重，含有4位地址信号；含有9组8位信号，它们构成两个4位一组的bcd码，表示从00-99（最大）的数字，这72位数码可以记录曲目号数（tno）、索引（x）、该曲子从开始计算的演奏时间（分、秒、帧）及累计演奏时间（分、秒、帧）等；最后16位是纠错符cric。pquul;k.h1q
在重放q通道码时，可在显示屏上显示曲目号和时间，还可以对任意曲目进行选取。选曲时，首先用重放的q通道码来确定激光头的当前位置，计算从激光头到待选曲目间所需移动的音轨数目，然后指令伺服系统执行音轨跳越跟踪，直到能进行选取读入的位置。这些动作都是由微处理器进行控制的。当激光头到达目的音轨位置时，选曲动作宣告结束。
2、图形显示（cdg）码
在s0、s1子码同步信号后面，有96个r～w符号。r～w子码供显示图像、文字时使用。这些符号被分为4组，每24个符号为1组。每组都含有从r至w的6个通道，都是由6位符号数据组成。在每组24个符号中，前两个6位数据是图示选择及命令，用于表征图像信息记录，它决定后面各符号的含义。o5wfhu ygyz-p$]
随着激光数字技术的发展，子码r～w的应用范围进一步扩大，可用于cdv、cdg、cd-rom显示图像、文字信息，可以在显像管屏幕上显示线路图画、电视图画。经计算，每张唱片可容纳1500-2000幅具有多种辉度和颜色的文字和图画。利用子码r～w构成的基面结构，可将它们组合或使活字移动，可将画面重叠，可设计出各种各样的利用方法。例如，可使文字从画面左端出现，像走马灯一样，慢慢地消失在右端，使图画、文字沿横、竖方向连续移动等等。利用上述图示功能，即能由cd唱机播放歌声和音乐，又能利用电视机屏幕显示歌词、解说词或图画等，具有子码图示功能的唱片称为cd-g唱片。为了利用r～w子码，应当设置电视或液晶板等显示装置，还要设置子码——文字图像转换电路。k"w'rext5xp&f k
六、左右声道时钟信号www.jdwxmagazine.comt(qq8i~1@{
左右声道音频信号均为16位数据信号，为了区别和标志声道的类别，除了设置位时钟、数据之外，还要设置左右时钟（lrck）信号。在传输数据时，先传送左声道数据，然后传送右声道数据，即两声道各取样一次，交替取样运行。利用左右时钟信号可以分离开左右声道信号，分别送往左右声道独立放大器。
第二节  图像压缩编码和解码原理
                                                                  文档顶端bb2yms
本节介绍图像压缩编码的基本原理，图像数据压缩和解压缩电路的基本结构。它们是看影碟机电路图的基础知识。}'hz$s7l
一、图像压缩的基本途径"q-k
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图像的数据量极大，必须对其数据总量大大压缩，才能够存储在直径12cm的光盘上。在实用技术上，可通过以下途径来压缩图像数据的总量。
1、采用亮度(y)、色度(c)取样方式[jh\'\uccj
实用彩色电视技术没有传输、处理红、蓝、绿三基色信号，而传输、处理亮度信号y和色度信号c。这种处理方法有利于实现彩色电视和黑白电视的兼容，也利于限制彩色电视信号的频带宽度。在数字图像处理技术中，仍然采用传输、处理亮度信号y和色度信号c的方法。由于人眼晴对亮度信息敏感，对彩色信息不够敏感，因而对y信号以较高清晰度传送，对c信号以较低清晰度传送。实际作法是这样的：对每个亮度y像素都进行传送；而将色度c分解为u、v两个色差信号(或写为cb、cr、b-y、r-y)，分别进行传送；对亮度y实行逐点取样，而对色度c则取样较少。即对应于4个亮度取样点，仅对色度信号取样1个点，即对u、v像素的取样较低，各取1个取样点，这种取样格式称为yuv411格式。t/q#q;p1s.cnf"a"l
采用yuv411取样格式后，它的数据总量将比三基色取样量格式时减少一半。若采用三种基色取样方式时，各基色应与亮度信号取样方式一样，即对每个红、绿、蓝色采取逐点取样的方法。采用y、c传输方式时，取样次数减少一半，传输数码也减少一半。人眼睛对色度的敏感程度较低，利用人眼睛这一生理视觉特性，人们在主观感觉上并没有感到图像清晰度下降。显然，这是压缩图像数据码率的一个得力措施。
2、将整幅图像分割为小区域进行分割处理
对图像进行数据处理时，对每帧图像进行分割处理。首先图像横向切成若干条，每一条称为一片，将每一片再纵向切成若干块，称宏块，宏块是图像压缩的基本单位。每个宏块的彩色图像可用1个亮度信号y和两个色差信号cb、cr(即u、v)来表示，或者说，每个宏块分为三层，一层亮度y，两层色度(各为cb、cr)，统称为一个宏块。jdiqf vi
由于人眼睛对亮度、色度的主观敏感程度不同，通常把亮度宏块再平均分成4块，每一小块称为像块或区块，详见示意图2.2.1。每个区块可以进一步分割，称为像素或像点，像素是构成图像的最小单位。对于数字图像来说，每一个像素作为一个取样点，有一个对应的取样数值。可以看出，图像分割越细，像素数越多，取样点越多，图像清晰度越高；反之，像素数越少，图像清晰度越低。实际上，对图像压缩处理，就是对图像区块的数据、像素的数据进行压缩处理。
彩电制式不同，分割图像的具体数据将有所变化。例如pal制，大多数为625行扫描标准，那么每帧图像被切为18片，每片再切成22个宏块，即每帧图像分成396个宏块；而525行的ntsc制，每帧图像被切为15片，每片再切成22个宏块，即每帧图像分成330个宏块。对亮度信号来说，每个宏块又分为4个区块，每个区块含有8×8=64个像素，则每个宏块含有256个像素。但对两个色差信号来说，宏块像素数等于区块像素数，即像素数是8×8=64个，是亮度像素的1/4。尽管两色差信号的像素较少，清晰度低，但不影响人眼睛的主观感觉。在进行数字图像处理时，按照图中各个8×8方块( 共64块) 编成次序，再按照编号顺序依次处理。也就是说，以8×8像素的方块作基本*作单元，依次处理每个像素(即取样点)的取样数值。
3、采用帧间和帧内数据压缩技术。
实用电视每秒钟传送25－30帧画面，使画面变化具有连续感，电视活动图像是由各帧画面差别很小的一系列画面组成的。各帧画面的微小变化主要表现于画面主体部分，画面的背景差别很小。图像是由亮度、色度信息来描述的，在各相邻帧图像内，若分别比较同一相对位置的亮度、色度信号，通常其差别较小。经大量统计发现，在各个像素当中仅有10%以下的像素点的亮度差值变化超过去时2%，而色度差值变化在0.1%以下。在各帧图像中具有大量重复内容，这些重复内容的数据属于多余(冗余)信息，于是，可以通过减少时域冗余信息的方法，即运作帧间数据压缩技术，来减少图像传输的数码率。x:j/n}\(s0s(m&d
经分析发现，在同一帧画面内也存在相当多的冗余信息。对图像主体部分和眼睛最敏感的部分，应当准确、详细地处理，需要对每个像素点进行精细传输；但对于图像非主体部分和眼睛不敏感的部分，则可以进行粗略地处理，即进行信息数据的压缩处理。于是，可以根据一帧图像内容的具体分布情况，对不同位置可采用不同的数据量来传送，减少传送图像的数据量，使图像数据得到压缩。这种压缩数据的方法，是在同一帧图像的不同空间部位进行数据压缩，称为空间域冗余压缩。例如，有一幅人像画面，其面部和头部的线条清晰度可以不相同，尤其是眼睛、嘴唇部位表情丰富，线条比较精细复杂，是观众最注意的部位，应当用高清晰度传送；而头顶部位和面颊侧面，轮廓变化较少，灰度层次变化较小，观众不太注意这些部位。显然，图像的主要部位，灰度层次变化较大的部位，人眼睛敏感的部位，应当以较大数据量进行精细传送；而那些图像的次要部位，灰度层次变化较小的部位，人眼睛不注意的部位，则可用较少数据量进行粗略传送，甚至于仅仅传送它们的平均亮度信息。z/eo[[&\$f v3e[2i
以下具体讨论数字图像的数据压缩原理。先讨论静止图像的数据压缩技术，即帧内数据压缩技术；然后讨论活动图像的数据压缩技术，即帧间数据压缩技术。
二、帧内数据压缩技术
首先对整幅图像进行分割处理，经分割取得最小*作单元。下面按8×8=64个像素组成的区块来计论。每一个像素值都可以按一定规律取样，例如可对亮度各个像素的亮度值取样，若每个像素按8bit量化，则每个区块的总数据量为8bit×64（像素点），即512bit。可见，对全画面各像素量化处理后数据量十分庞大，需要进行数据压缩。通常，经过离散余弦变换，z字型扫描，可变长度编码等处理过程，可将数据总量进行大量压缩。
1、离散余弦变换（dct）编码
(1) 功能简述
离散余弦变换简称为dct（是英discrete cosine transform的缩写词），是一种数字处理方法，经常用于数据处理。dct是多种数字变换方法的一种，它是把空间域图像变换到频率域进行分析的方法。由于dct的变换核构成的基向量与图像内容无关，而且变换核是可以分离的，既二维dct可以用两次一维dct来完成，使得数学运算难度大大简化，再配以已经发现的其它快速算法，使得dct编码得到了广泛的应用。将dct应用于图像数据压缩，可以减少代表图像亮度(或色度)层次数码信息，达到数据压缩的目的。利用dct不仅可将图像编码，还可以在编码变换过程发现图像细节的位置，以便删去或略去对视觉不敏感的部分，而更加突出视觉的敏感部分，通过选择主要数据来传输、重视图像。
利用dct压缩图像数据，主要是根据图像信号在频率域的统计特性。在空间域看来，图像内容千差万别；但在频率域上，经过对大量图像的统计分析发现，图像经过dct变换后，其频率系数的主要成分集中于比较小的范围，且主要位于低频部分。利用dct变换揭示出这种规律后，可以再采取一些措施把频谱中能量较小的部分舍弃，尽量保留传输频谱中主要的频率分量，就能够达到图像数据压缩目的。
(2)规律和特点《家电维修》技术论坛5?p#gsf@7h6ofy
①时间域信号的频谱
对于一个随时间变化的波形来说，它是随时间变化的周期信号，它是以一定幅度值为波形的直流平均值，其波形可看成是基波与无数次谐波叠加而成。其基波振幅最大，然后各次谐波振幅逐渐减小。各次谐波叠加次数越高，则合成波形越接近于理想矩形波。此分析方法就是应用日益广泛的频谱分析方法。其中各次正弦波谐波的振幅值经常称为频谱系数，将频谱系数排列起来，可以组成一个系数列。上述事实说明，周期性矩形波可以由时间域 (反映幅度－时间关系)来描述，也可以由频率域(幅度－频率关系)来描述。两者有互相对应的关系。实际上，各种时间域信号都可以由频率域的规律来描述，两种描述方法存在内在的联系，可以互相转换。
②空间域信号的频谱系数ws0m z w*{
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对于各种空间域分布的信号，也可以进行类似的频率变换，即将空间域信号转变为频率域信号。dct就是其中一种频率分析方法。可参阅图2.2.2来说明dct变换过程。《家电维修》技术论坛 taiu.]'~4l
由图像内取出一个区块，分成8×8个像素的64格阵列，即由图(a)转变为图(b)。经过对逐个像素的亮度（或讨论色度）数值取样，并将像素的亮度数值列成矩阵形表格，见图（c）。然后利用离散余弦变换（dct）可将各空间取样值转变为频率域的数值，这里称为dct系数。
对于上述64点阵列来说，可得到64个dct系数，转换为图（d）矩形阵列表格。它已经将64个点的图像采样值组成的阵列，变为一个直流平均值和63个不同频率余弦波幅值组成的64个点阵列，并称为dct系数阵列。经过上述变换后，已将空间坐标的数据转换为频率坐标的数据，即dct频率系数。原有8×8区块的各个像素的数值取样量化后，转变为频率域图像信号的频谱系数，即可用64个频率系数来表述，称它们为64个“正交基信号”，每个基信号对应于64个独立二维空间频率中的一个。这些空间频率是由输入信号的“频谱”组成。所得64个变换系数当中，第一项代表直流分量，即64个空间图像采样值的平均值，其余63个系数代表各基信号的幅度。
观察图2.3.2（d）数据可发现规律，矩阵左上角的数值较大，而右下角的数值较小，且趋近于零值。于是，可以按照z字形扫描顺序，将各基信号的dct系数列成一个表格。z字形扫描的具体轨迹，如图2.3.2(e)所示。按照此规律将dct系数排列成数据系列，成为dct系数编码顺序。经过上述处理后，已将二维数据量转换为一维数据量，该数列第一项是该区块的平均亮度值，后面各项系数的分布和大小可以反映亮度起伏变化的剧烈程度。若系数较大，说明亮度起伏较大，该区域图像轮廓较细致；若数值较小，则说明该区内亮度变化较平缓；若数值为零，表示数列中高频分量数值为零，亮度电平无变化。在实际数据处理过程中，排在后面的系数值基本上都有是零值，或者趋于零值。由63个系数集合及变化情况，可反映出该区块内图像细节情况，即图像清晰度状况。www.jdwxmagazine.comq;ogl
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图（d）矩阵数值非常具有实用价值。左上角数值较大，它们代表了图像信息的直流成分和低频分量，它是图像信息的主体部分，也是区块内信息的主要部分；而右下角数值较小，它们代表了图像信息的高频分量，其幅值原本就比较小，它主要反映图像的细节部分。人眼睛对图像的亮度信息有较高的相对灵敏度，对图像的彩色信息不够敏感；还有，人眼睛对图像信息的低频分量具有较高的视觉灵敏度。经z字形字扫描后所形成的数据系列，恰好与人眼睛对图像信息的敏感程度形成良好的对应关系。根据视觉生理的上述规律，可对图像数据进行压缩。2r!u#p#j8["fl3{s
2、dct系数的再量化处理www.jdwxmagazine.com,vmc1li
经过上述dct处理的频率数据可以进行再处理，进一步压缩数据量。人眼睛对各种频率的敏感程度不同，并可取得统计性灵敏度数值。由此可对每种频率分量设定不同的折算值，将前述经转换得到的dct系数再次进行折算，以便进一步突出视觉效果影响大的成分，而消弱或忽略视觉效果影响小的成分。这种处理方法称为量化处理，简称q处理。对于64点阵列的64个系数来说，对应了64种不同频率，可使用64个不同的折算值。通常称这64个折算值为量化表，每个折算值称为量化步长，或称量化值。在64点阵列中，左上角的数据量化值较小，右下角的数据量化值较大。对dct系数的再量化处理，可利用量化器电路来实现。该电路可将区块的64个系数分别除以量化表中对应位置量化步长，再进行四舍五入取整后，即可得到经过再量化处理的64个数据值。
经过量化处理后，量化值大的系数值所得商值较小，也就是数据压缩比较大，原图像相应部分的忽略内容较多；量化值小的系数所得商数值较大，也就是数据压缩比较小，原图像相应部分不予忽略或极小忽略。于是，经过量化处理后的dct系数矩阵，可出现许多零值。一般左上角位置的数据的商数是非0，在右下角位置的数据的商数很小，经四舍五入取整值后可简写为0。在系数矩阵上出现了许多0值，则大大减少了数据量。一方面保留了图像信息的主体部分，另一方面大大压缩了像数据。 ~%{
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3．可变长度编码（vlc）《家电维修》技术论坛|4o2y.@d&c
经量化处理的系数矩阵出现了许多0值，若进行z字形扫描时，后面的系数将也出现连续0的状况。此时，数据传输总量已经明显减少，但码位并未减少，仍为64个系数位。为了进一步压缩数据总量，可采用可变长度编码，并简称vlc(variable length coding)。
通常，采用两种方法进行可变长度编码。第一种，是根据数据出现的频率，分配以不同长度的码字来代替，对于频繁出现的数据，分配以较短的码字，那些不经常出现的数据，则赋予较长的码字，这样处理后可减少传输的总码率。第二种方法，虽然z字形扫描使系数列尾部出现多个0个值，但不需要逐位地传输0值，仅需传送表0的“个数”码，待重放时再按规定恢复为0位，以便填满矩阵的64位。例如00000，则可表示为50，在解码时恢复为00000。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯v;@&\u+\_8zqfr,lr
总之，对于静止画面来说，采用离散余弦变换，z字形扫描、量化处理和可变长度编码等方法，可使图像数据量大大压缩。在数据解码时，先经过可变长度解码，恢复为数据的固定长度；再对系数进行反量化，恢复为原来的dct频率系数；再经过反向离散余弦变换，恢复为图像的空间坐标数值，即原来图像的数据。www.jdwxmagazine.com j+x3c)j]g
三、帧间数据压缩技术|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯y1{@8`9oy];y?3z
对于活动图像来说，相邻帧的图像具有强烈的相关性。在保存和记录动态图像时，不需要将每一帧图像的全部信息都记录和保存下来，可以将前面第一帧图像全部数据都记录下来，把它看成是静态图像，可用静态图像数据压缩方法来处理。而后面诸帧图像，可以仅记录与前面帧图像有差异的信息。于是，在重放时，利用前面帧图像的数据和后面帧的差异数据，即可恢复出后面帧的图像。这种处理方法省去许多数据。www.jdwxmagazine.comqu'{
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1、三种画面《家电维修》技术论坛lm/iu]9p;i.}hx5u
按照mpeg-1标准，传送的活动画面可分为3种类型。第1种，是场景更换后的第1帧画面，它是一种独立的画面，这种画面采用较高清晰度的逐点取样法进行传送，此画面称为i画面（内码帧，或称帧内编码帧）。该画面信息是由自身画面决定，不必参考其它画面。该画面的数据代表了活动图像的主体内容和背景内容，它是电视画面的基础。第2种，是与i画面相隔一定时间、活动图像主体位置在同一背景上已发生明显变化的画面，此画面称p画面（预测帧，或称前向预测编码帧）。该画面用前面的i画面作为参考画面，该画面不传送背景等重复性信息，仅传送主体变化的差值，这就省略了一部分细节信息，而在重放时依*帧存储器将i画面的主要部分和p画面的差值进行运算，即可得出新画面的完整内容，它是既有背景又有现时运动主体状态的实际画面。第3种，其情况与p画面相似，用来传送在i、p画面之间的画面，称b画面（双向预测帧，或称双向预测内插编码帧）。该画面仅反映在i、p画面之间的运动主体变化情况，并用位移矢量（或称运动矢量等）表示画面主体移动情况。其信息量更小些。因为在重放它时，既可参考i画面内容，也要参考p画面内容，所以称为双向预测帧。
将一串连续相关的画面分为i、p、b型后，传输信息量明显减少。在p、b画面当中，几乎不传送反映实物的象素，仅传送其主体移动的差值，其具体的处理方法是采用了区块对比的方法，在两个变化的画面当中，将区块或宏块作为处理单元，将一个画面的宏、区块与参与　画面中邻近范围内的宏、区块进行数值运算对比，寻找与该块最相近、误差最小的区块，找到近似的该区块后，记录该区块在两个画面中的位移值，即为位移矢量以及反映两画面的差值量。若位移矢量坐标变化为0，说明该块没有移动，例如相同的背景景物；若位移矢量值有变化，而区块差值为0，则说明景物有移动，而形状没有变化，例如飞行中的球类和奔驰的车辆等。可见，位移矢量和区块差值可在重放时依*参考画面得出新画面的完整场景，而传送时却省略了背景和主体内容，只传送代表位移矢量和差值的少量数据，使图像得到大量压缩。《家电维修》技术论坛5m$y"e$\`hi j
2、三种画面的连接《家电维修》技术论坛}p5sq6f4_-a~(`
通常，更换场景后的第一帧就是i帧，i帧应当全帧传送。从压缩的程度来看，i画面的压缩量最少；p画面次之，它是以i画面为基础；b画面压缩最多。为了加大压缩比，通常在i帧后面相隔2帧（最多3帧）设置1个p帧，在i、p帧之间都是b帧，在两个p帧之间也是设置2～3帧b帧。b帧传送它与i帧或p帧之间的差值信息，或者p帧与后面p帧或i帧之间的差值信息，或者它与前后i、p帧或p、p帧平均值之间的差值信息。当主体内容变化愈大时，两个i画面之间的帧数值越小；当主体内容变化小时，i面画的间隔可以适当大一些。或者说，b帧、p帧所占比例越大，图像压缩比越高。一般两个i画面相隔13～15帧，相隔帧数不宜再多。《家电维修》技术论坛\n0t^3w q
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下面以15帧为例，说明vcd图像帧的排列顺序。i、p、b三种画面的典型设置方式，对ntsc制共约需半秒时间。节目输入顺序是按实际出现顺序排列的，即i、b、b、p、b、b、p、b、b……i、b、b、p……；但为了解码时便于从i、p画面插补得到b画面，在编码录制节目时，将顺序改变了，即按照i、p、b、b……顺序，即改为按原来0、3、1、2、6、4、5、9、7、8…的画面顺序。解码时先解出0帧、3帧，再由其插补预测计算得出1帧、2帧等等。为此，须在解码器内设置动态存储器，将i、p帧先解码并存储，再计算出各个b帧。不过最后输出时，还是应当按照实际播放顺序重组读出，按正确顺序输出。
vcd采用的帧间压缩技术标准，对图像编码顺序和各帧间隔是有具体规定的。采用帧压缩技术后，各帧之间的信息冗余量大大减少，图像码率进一步压缩，压缩比可达3-20余倍。
四、图像压缩编码过程和解压缩过程
1、编码过程*lu#i.j2j9`
这里谈谈vcd所采用mpeg-1标准的编码过程。因为相邻帧画面相同或基本相同，将这种画面群的第1幅画面作为i画面，将它送入编码器。编码器首先将它割裂为许多片、宏块、区块等，将各区块分割为8×8=64点阵列，再进行z字形描述和dct变换，将64个亮度(或色度)取样数值变换为64个dct系数，再对64个系数值分别进行相应的量化，经量化处理后再进行vlc处理，即得到了代表一个区块数据的最短的数码，至此，完成了该画面群第1帧的第1列图像中第1宏块的编码。依次类推，可得到第1帧画面的全部压缩数据编码。原为二维空间的一帧图像信息已经转变为一维空间的串行数据，这些数据被全部存储起来，成为继续进行数据处理的基础。至此，i画面数据处理完毕。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯 q#}:m/h0g.d&} mxm
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完成第1帧图像压缩编码后，接着输入第2帧图像。编码器按照相同的方法步骤对第2帧进行压缩编码，得到第2帧数据。此时，编码器不再将第2帧数据进行完整的存储和传送，而是将它与第1帧数据进行比较运算。若运算中发现，两帧间数据差别很小时，说明两帧图像差别不大，仅将其差值存入存储器，而舍掉其大部分重复数据。按照此方法再进行第3、第4帧编码，并进行比较运算，直到找到某一帧，差别较大且超过规定值时，再将此帧数据中与第1帧的差别(包括位移矢量和差值)部分存储起来，并将此帧数据排在第1帧(i帧)后面传送出去，该帧就是p画面。当传送i、p画面后，再传送3、4帧的差别数据，这些画面都是b画面。它们之间的差别不大，是处于i、p之间的画面。按照此程序和方法，可再选出许多组p和b画面。通常，每隔13～15帧后，再设置一个i画面，作为后续画面的参考基准。如遇到较新的场景，将出现一幅不相同的新画面，这幅新出现的画面也作为i画面。i#y9g
t)z*ai
图2.2.3是mpeg-1图像压缩编码器方框图。代表亮度y和色度分量cb、cr的二进制数码《家电维修》技术论坛f\h+`j _
化信号，首先进入帧改组器(或称帧重排电路)，将画面分割为片、宏块、区块。区块经过比较\]4en)}.zq?,c
运算电路再进入dct电路、量化器、vlc电路，取得已压缩数据。再将数据送到多路混合器和传输缓冲器。传输缓冲器用于暂存压缩数据，并按照控制指令的先后按时序输出数据。该缓冲器通过调整器(又称为量化自适应器)与量化器相连接。调整器可用来检测缓冲器的缓冲区的数据暂存程度，并根据暂存数据量自动调整量化步长。在编码器内设置有反馈通路，它主要包括反量化器(q-1)、离散余弦逆变换(idct)、相加器以及ipb画面帧存储器等。反馈回路用于预测图像产生，进行画面分类处理(计算、区分并处理ipb画面)，主要用于帧间数据压缩编码处理。还有，运动预测和补偿电路可用于运动补偿。kcffg+it
2、图像解压缩电路方框图
图像解压缩电路简称为解压电路、解码电路。vcd视盘机内，经过数字信号解调电路（cd-dsp）处理后，输出压缩编码视频数据流，需要经过视频解压缩电路进行数据解压缩，恢复为未压缩的视频信号。解码过程是编码的逆过程，图2.2.4是mpeg-1视频解压缩电路方框图,其电路结构比编码器稍简单一些。www.jdwxmagazine.comr!\0^l
sg)a8f8fs`k
来自cd-dsp电路的压缩编码信号送到输入缓冲器，然后进入去混合电路，将图像的编码模式标志，运动向量（位移矢量）和图像数据分离开，分别送往帧存储器和解压缩主通道电路。
主通道要处理i、p、b帧数据，这些数据已经按照图像编码系列的规定，以数据封包头标指出，这些数据分别暂存在缓冲存储器的存储区内，根据数据量大小暂存在容量不同的存储器区中。在微处理器控制下，先将i画面数据按序取出，送到vlc(可变长度码解调器)，按照rom存放的可变长度码对照表，逐一将编码时压缩的码位恢复为压缩前的dct量化值，再将各区块分为64个数据的量化值逐位乘以反量化参数，这些参数位于rom中存放的64位视觉心理模式量化表的相对位置，重新恢复为dct频率系数，完成反量化过程。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯jl?,tn
经过反量化的数据，再送入idct(离散余弦逆变换)电路。这是另一次逆变换，也是通过查表法，将反量化值所代表的各频率余弦分量的幅值进行逆变换，重新恢复为dct变换前的图像(y、cb、cr)取样数据，从而取得代表图像压缩前的区块信息。4个区块的信息组成一个宏区块，若干个宏区块组成片，再由若干片组成完整画面的总数据，这就是i帧画面。这些繁重的相加工作都需要在加法器中进行。
恢复出来的i帧画面数据存入帧存储器。i画面与后续输入的p画面数据相加，可恢复出p画面，p画面也存入帧存储器。然后根据运动矢量和运动后图像差值(即b画面数据)，与i、p画面存储数据在加法器中相加，并受编码模式信号的控制，以便决定i、p图像的成分多少，从而恢复出不同前后的b帧画面。经以上处理所得i、p、b各种画面数据都需要存入缓冲存储器，还要根据编码模式的指示及输出制式的帧频要求，按照i、b、b、p、b、b、p、b、b…b、i、b、b、p、b…的正常顺序进行重新编排，按照一定的速度从帧重排电路输出。输出的解压缩数据送到d/a转换器，转变为r、g、b三基色模拟信号。
通常，在解压缩电路还要辅设视频编码器和调制器。视频编码器可将三基色信号编码为ntsc/pal制彩色电视信号，并加入同步、消隐、色同步和彩色副载波信号等，以视频模拟全电视信号形式输出。这种输出形式的信号需要输送到电视接收机的av输入端口。但是，有些老式电视机没有设置av输入端口，为了适应这种现象，输出的视频全电视信号需要再一次进行高频调制，利用调制器以某个特定频道的rf调幅形式输出电视信号。此时，vcd机需要设置rf输出端口，其输出信号可直接送到电视机的天线输入端口。《家电维修》技术论坛]x`d&i:o\p yd

第三节  音频编码和解码原理
     文档顶端|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯)b~`+}&{i z
每张cd光盘重放双声道立体声信号可达74分钟。vcd视盘机要同时重放声音和图像，图像信号数据需要压缩，其伴音信号数据也要压缩，否则伴音信号难于存储到vcd光盘中。www.jdwxmagazine.com}y h|gcn"o4h
一、伴音压缩编码原理
伴音信号的结构较图像信号简单一些。伴音信号的压缩方法与图像信号压缩技术有相似性，也要从伴音信号中剔除冗余信息。人耳朵对音频信号的听觉灵敏度有其其规律性，对于不同频段或不同声压级的伴音有其特殊的敏感特性。在伴音数据压缩过程中，主要应用了听觉阈值及掩蔽效应等听觉心理特性。9ngwtx4p
1、阈值和掩蔽效应《家电维修》技术论坛 c
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(1) 阈值特性
人耳朵对不同频率的声音具有不同的听觉灵敏度，对低频段(例如100hz以下)和超高频段(例如16khz以上)的听觉灵敏度较低，而在1k－5khz的中音频段时，听觉灵敏度明显提高。通常，将这种现象称为人耳的阈值特性。若将这种听觉特性用曲线表示出来，就称为人耳的阈值特性曲线，阈值特性曲线反映该特性的数值界限。将曲线界限以下的声音舍弃掉，对人耳的实际听音效果没有影响，这些声音属于冗余信息。
在伴音压缩编码过程中，应当将阈值曲线以上的可听频段的声音信号保留住，它是可听频段的主要成分，而那些听觉不灵敏的频段信号不易被察觉。应当保留强大的信号，忽略舍弃弱小的信号。经过这样处理的声音，人耳在听觉上几乎察觉不到其失真。在实际伴音压缩编码过程中，也要对不同频段的声音数据进行量化处理。可对人耳不敏感频段采用较粗的量化步长进行量化，可舍弃一些次要信息；而对人耳敏感频段则采用较细小的量化步长，使用较多的码位来传送。gd? kz3dk
(2)掩蔽效应|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯zb2h-}&?emw
掩蔽效应是人耳的另一个重要生理特征。如果在一段较窄的频段上存在两种声音信号，当一个强度大于另一个时，则人耳的听觉阈值将提高，人耳朵可以听到大音量的声音信号，而其附近频率小音量的声音信号却听不到，好像是小音量信号被大音量信号掩蔽掉了。由于其它声音信号存在而听不到本声音存在的现象，称为掩蔽效应。
根据人耳的掩蔽特性，可将大音量附近的小音量信号舍弃掉，对实际听音效果不会发生影响。既使保留这些小音量信号，人耳也听不到它们的存在，它属于伴音信号中的冗余信息。舍弃掉这些信号，可以进一步压缩伴音数据总量。"i nop&c)?x g
经仔细观察，掩蔽效应分为两大类，一类是同时掩蔽效应，另一类是短时掩蔽效应。其中，同时掩蔽效应是指同时存在一个弱信号和一个强信号，两者频率接近，强信号将提高弱信号的听阈值，将弱信号的听阈值提高到一定程度时，可使人耳听不到弱信号。例如，同时出现a、b两声，若a声的听觉阈值为50db，由于存在另一个不同频率的b声，将使a声的阈值提高到64～68db，例如取68db，那么数值(68～50)db=18db，该值称为掩蔽量。将强大的b声称为掩蔽声，而较弱的a声称为被掩蔽声。上述掩蔽现象说明，若仅有a声时，其声压级50db以上的声音可以传送出去，而50db以下的声音将听不到；若同时出现b声，b声具有同时掩蔽效应，使得a声在声压级68db以下的声音也听不到了，即50～68db之间的a声人耳也听不到了，这些声音不必传送，即使传送也听不到，只须传送声压级68db以上的声音。总之，为了提高一个声音的阈值，可以同时设置另一个声音，使用这种办法可以压缩掉一部分声音数据。在周围十分安静的环境下，人耳可以听到声压级很低的各种频率声音，但对低频声和高频声的掩蔽阈值较高，即听觉不灵敏。经研究还发现，掩蔽声越强，掩蔽作用越强；当掩蔽声与被掩蔽声的频率相差越小，掩蔽效果越明显，两者频率相等时，掩蔽效果最佳；低频声(设为b)可有效地掩蔽高频声(设为a)，而高频声(设为b)几乎不能掩蔽低频声(设为a)。因而输入信号时，在受掩蔽的频带内加入更大的噪声时，人耳也感觉不到与原始信号有所区别。上述的同时掩蔽效应，又称为频域掩蔽效应，它主要反映在频域方面对掩蔽作用的影响。在声音压缩编码中，更多地使用单频声音的掩蔽效应。《家电维修》技术论坛@3bp#`]/x(mv3d!k
如果a声和b声不同时出现，也可发生掩蔽作用，称它为短时掩蔽效应。短时掩蔽又可分为两种类型，作用仍可持续一段时间，即后向掩蔽和前向掩蔽。后向掩蔽是指掩蔽声b消失后，其掩蔽作用仍可持续一段时间，一般可达0.5～2秒。掩蔽机理是人耳的存储效应所致。而前向掩蔽是指被掩蔽声a出现一段时间后出现掩蔽声b，只要a、b声音隔不太大(一般在0.05～0.2秒以内)，b也可对a起掩蔽作用。掩蔽机理是a声尚未被人耳感知接受时，强大的b声已来临所致。在实践中，后向掩蔽有较高的应用价值。短时掩蔽效应具有很强的时域结构特性，故又称为时域掩蔽效应。在声音压缩编码中，应兼顾好人耳的频域和时域两种掩蔽效应。www.jdwxmagazine.com1\)l l"i,u9p7hgxs
2、子带编码原理www.jdwxmagazine.comy)bn&c
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(1)子带编码和解码过程^ tb7h(d{},k
所谓子带编码技术，是将原始信号由时间域转变为频率域，然后将其分割为若干个子频带，并对其分别进行数字编码的技术。它是利用带通滤波器(bpf)组把原始信号分割为若干(例如m个)子频带(简称子带)。见图2.3.1。将各子带通过等效于单边带调幅的调制特性，将各子带搬移到零频率附近，分别经过bpf(共m个)之后，再以规定的速率(奈奎斯特速率)对各子带输出信号进行取样，并对取样数值进行通常的数字编码，其设置m路数字编码器。将各路数字编码信号送到多路复用器，最后输出子带编码数据流。xce1|i(sl
在接收端实现发送端的逆过程。输入子带编码数据流，将各子带信号分别送到相应的数字解码电路(共m个)进行数字解调，经过诸路低通滤波器(m路)，并重新解调，可把各子带频域恢复为当初原始信号的分布状态。最后，将各路子带输出信号送到同步相加器，经过相加恢复为原始信号，该恢复的信号与原始信号十分相似。
(2)子带编码的应用
子带编码技术具有突出的优点。首先，声音频谱各频率分量的幅度值各不相同，若对不同子带分配以合适的比例系数，可以更合理地分别控制各子带的量化电平数目和相应的重建误差，使码率更精确地与各子带的信号源特性相匹配。通常，在低频基音附近，采用较大的比特数目来表示取样值，而在高频段则可分配以较小的编码比特。其次，通过合理分配不同子带的比特数，可控制总的重建误差频谱形状，通过与声学心理模型相结合，可将噪声频谱按人耳主观噪声感知特性来形成。于是，利用人耳听觉掩蔽效应可节省大量比特数。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯_-b*i.l pc
在采用子带编码时，利用了听觉的掩蔽效应进行处理。它对一些子带信号予以删除或大量减少比特数目，可明显压缩传输数据总量。比如，不存在信号频率分量的子带，被噪声掩蔽的信号频率的子带，被邻近强信号掩蔽的信号频率分量子带等，都可进行删除处理。另外，全系统的传输信息量与信号的频带范围、动态范围等均有关系，而动态范围则决定于量化比特数，若对信号引入合理的比特数，可使不同子带内按需要给以不同的比特数，也可压缩其信息量。
二、mpeg-1音频编码方框图0a0f"nw?e`
1、mpeg-1音频编码的依据
mpeg-1音频压缩编码标准采用了心理学算法。利用感知模型删去那些听觉不灵敏的声音数据，而使重建的声音质量无明显下降。它采用子带编码技术，根据心理声学模型取得不同子带的听觉掩蔽阈值；对各子带的取样值进行动态量化。它根据不同频段上大音量信号所引起的小音量信号掩蔽阈值的变化规律，对不同频段给以不同的量化步长，以便保留主要信号，而舍弃对听觉效果影响很小的成分，经过数据压缩，可取得合理的比特流，将原来大约1.5mbit/s的声音传输码率减少到0.3mbit/s，即压缩率可达到1/5。
2、编码流程
图2.3.2是基于musicam(掩蔽模式通用子带编码和多路复用)的mpeg-1音频压缩编码方框图。输入信号是经过取样的二进制pcm数字音频信号，取样频率可以取44.1khz、48khz或32khz，该音频数码信号的码值与原来采样信号的幅度、频率成正比。
数字音频信号首先进入数字滤波器组，它被分成等带宽的32个子频带，可由数字滤波器输出32个子带数据信号。这种处理方法与图像编码信号进行dct变换的作用相似，但不是像图像信号那样分为64种余弦频率信息，这里仅分成32个子带，即将音频数据流改为32种频率的组合。声音的分解力低于图像，这种处理方法是可行的。然后，对32个子带的伴音数据进行再量化，以便再压缩数据量。对于各个子频带的量化步长不相同，量化步长是根据人耳的听觉阈值和掩蔽效应而确定的。经过量化处理的已压缩数据，保留了伴音信息的主体部分，而舍弃了听觉效果影响较小的伴音信息。yi$svh
进入编码系统的输入信号，分流部分信号送到并列的1024点快速傅利叶变换器(fft)进行变换，它检测输入信号每一个瞬间取样点在主频谱分量频域的分布的强度，经变换的信号送到心理声学模型控制单元。根据听觉心理声学测量统计结果，可以归纳出一个心理声学控制对照表格，并按照此表格制成控制单元，而单元电路可以集中地反映出人耳的阈值特性和掩蔽特性。+z1u[sb k}lzi
经过量化的32个子频带数据已经被压缩，还要加上比例因子、位分配信息等辅助信息，共同加到1位流格式化单元，编码成为两个层次的伴音编码信号。它既含有32个子频带的伴音数码，又带有这些数码所对应的位分配数据和不同频带数据的强弱比例因子。待将来数据解码时，可根据各子频带的数据恢复声音信号，以及压缩时码位分配和强弱比例情况，在进行反量化时，参照压缩时的程序进行还原。7g:j1u3h9j2n#cs9q
可见，伴音的压缩编码和图像处理一样，也要经过变换、量化、码位压缩等处理过程，它运用了许多数学模型和心理听觉测量的统计数据，对32个子频带和各个层次信号的处理也各有不相同的取样速率。实际的心理听觉模型和适时处理控制过程十分复杂。这些算法细节都已按硬件方式被固化在解码芯片中，这些内容不能再改变。www.jdwxmagazine.comb,u
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3、伴音与图像的同步《家电维修》技术论坛e2o)n$k_)u7c
图像和声音信号的压缩方法有许多不同，图像数据量又远远大于声音数据量，两者传送的数据码率大不相同。每传送14～15个视频数据包才传送1个音频数据包，而播放声音和图像的内容又必须作到良好同步，否则将无法保证视听统一的效果。
为了作到声图同步，mpeg-1采用了独立的系统时钟(简称为stc)作为编码的参照基准，并将图像和声音的数据分为许多播放单元。例如，将图像分为若干帧，将声音分为若干段落。在数据编码时，在每个播放单元前面加置一个展示时标(pts)，或者加置一个解码时标(dts)。当这些时标出现时，表示前一个播放单元已经结束，一个新的图像和声音播放单元立即开始。在播放相互对应的同一图像单元和声音单元时，可实现互相同步。q9x(a%k'b)i z/ao
为了使整个系统在时钟在编码和重放时，声图有共同的时钟基准，又引入系统参考时钟scr的概念。系统参考时钟是一个实时时钟，其数值代表声图的实际播放时间，用它作为参照基准，以保证声图信号的传输时间保持一致。实时时钟scr必须与生活中的真实时间一致，要求它的准确度很高，否则可能发生声音和图像都播快或播慢的现象。为了使scr时间基准稳定、准确，mpeg-1采用了系统时钟频率scf，以它作为定时信息的参照基础。scf系统时钟的频率是90khz，频率误差为90khz±4.5khz。声图信号以scf为统一的基准，其它定时信号scr、pts、dts也是以它为基础。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯j.gq6tt
三、其它mpeg标准的音频编码器
1、mpeg-2音频编码方框图|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯saw op
mpeg-1是处理双声道立体声信号，而mpeg-2是处理5声道（或7声道）环绕立体声信号，它的重放效果更加逼真。《家电维修》技术论坛;s~6d.b g)l6h
图2.3.3是mpeg-2音频编码方框图。它输入互相独立的5声道音频信号，有前置左、右主声道(l、r)，前置中央声道(c)，还有后置左、右环绕声道(ls、rs)。各声源经过模－数转化后，首先进入子带滤波器，每一声道都要分割为32个子频带，各子带的带宽均为750hz。为了兼容mpeg-1、普通双声道立体声和环绕模拟立体声等编码方式，原来按mpeg-1编码的立体声道能够扩展为多声道，应当包括所有5声道的信息，为此设置了矩阵变换电路。该电路可生成兼容的传统立体声信号lo、ro，还有经过“加重”的左、中、右、左环绕、右环绕声音信号(共5路)。对5路环绕立体声信号进行“加重”处理的原因：当计算兼容的立体声信号(lo、ro)时，为了防止过载,已在编码前对所有信号进行了衰减，经加重处理可以去失真；另外，矩阵转变中也包含了衰减因子和类似相移的处理。《家电维修》技术论坛uh#p$u ox gon
编码器原始信号是5路，输入通道是5个，经过矩阵转化处理后产生了7种声音信号。应当设置通道选择电路，它能够根据需要，对7路信号进行合理的选择处理。该处理过程决定于解矩阵的过程，以及传输通道的分配信息；合理的通道选择，有利于减弱人为噪声加工而引起的噪声干扰。此外，还设置了多声道预测计算电路，用于减少各通道间冗余度。在进行多声道预测时，在传输通道内的兼容信号lo、ro，可由mpeg-1数据计算出来。根据人耳生理声学基础，后级设置了动态串话电路，可在给定比特的情况下提高声音质量，或在要求声音质量的前提下降低比特率。但设置该电路增加了mpeg-2解码器的复杂程度。
经过编码器产生了多种信息，主要有编码取样值，比例因子，比特分配数据，动态串话模式，多声道预测信息，通道预测选择信号等，诸信息传递给复接成帧模块电路，最后以mpeg-2比特流形式输出压缩编码信号。
mpeg-2解码器基本上是编码器的逆过程，其电路结构简单一些，运算量小一些。解码器的解码转换矩阵可输出5路信号，再经过32分频子带滤波器处理，可输出ls、l、c、r、rs信号；另外，经过量化、scf和子带滤波器处理后，还可以取得前置立体声lo、ro，共计可输出7路音频信号。
2、mpeg-4音频解码www.jdwxmagazine.com~ ub9c(r8^f2kt
mpeg-4音频编码和mpeg-4视频编码一样，具有许多特点和功能，例如可分级性，有限时间音频流，音频变化/时间尺度变化，可编辑性，延迟性等。它具优越的交互性能和高压缩比。它不仅利用分级方法可对语言和音乐进行编辑，也能解决合成语言和音乐问题，它将成为多媒体世界的一个主要格式，将成为“全能”的系统。|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯"wl)b
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通过mpeg-4音频编码，可以存储、传送多种音频内容。它具有高质量的音频信号(单声道、立体声和多通道)。它采用低码率编码，而声音重放质量很高。它可以传送宽带语言信号(例如7khz宽的语音)，也可传送窄带宽语言信号(例如长途电话)。可以传输、制作可理解的各种语音信号。可以合成语言，例如进行音素或其它记号为基础的文本转换；也可以合成音频，例如支持音乐描述语言。
四、杜比ac-3技术
1、什么是杜比ac-3www.jdwxmagazine.comv _$?;\sk1q1_1|?-v
在杜比定向逻辑环绕声技术的基础上，于1990年杜比公司与日本先锋公司合作，采用先进的数位压缩技术，推出新颖的全数字化杜比数码环绕声系统。它可使多声道信号有更多的信息被压缩到双声道中去，并将这种系统称为ac-3。ac是英语“音频感觉编码系统”的缩写词。ac-3技术首先应用到电影院，后来又进入普通家庭。
杜比ac-3系统设置完全独立的6个声道，即全频带的左、中、右、左环绕和右环绕声道，再加上一个超重低音声道。由于这样声道的结构，ac-3系统又称为5.1声道。
2、杜比ac-3的基本原理
(1)应用听觉掩蔽效应开发出自适应编码系统
ac-3技术的理论基础，也是利用心理声学中的听觉阈值和掩蔽效应，但具体技术上与mpeg标准又有所不同。
对音频信号进行数据处理时，都要进行数据压缩，将没有用途或用途不大的数据信息忽略掉。为此，可以应用听觉阈值和掩蔽规律，省略掉那些多余的数据信息。杜比公司除运用上述声学原理外，还运用了它拥有的杜比降噪技术，开发出数码化的“自适应编码”系统。这是一种极具选择性和抑制噪声能力的自适应编码体系。杜比公司依据音响心理学的基本原理，在未输入音乐信号时，保持宁静状态；当输入音乐信号时，对复杂的音频信号进行分析和分解，用较强信号掩蔽噪声，删除听觉界限以外，或由于频率相近而音量小的信号，经过这种处理方法，可以大大减少需要处理的数据信息。人耳的听觉范围是20hz－20khz，在如此宽阔的频带范围内，人耳对不同频率的听觉灵敏度具有极大的差异。杜比ac-3根据这个特性，将各声道的音响频道划分为许多大小不等的狭窄频带，各个子频带与人耳临界频带的宽度相接近，保留有效的音频，将不同的噪声频率紧跟每个声道信号进行编码，即编码噪声只能存在于编码音频信号的频带内。这样能够更陡峭地滤除掉编码噪声，将频带内多余信号和无音频信号的编码噪声降低或除掉，而将有用的音频信号保留下来。ac-3系统精确地运用了掩蔽效应和“公用位元群”的设计方法，使数据压缩效率大大提高，且具有很高水平的音质。该系统的比特率是根据个别频谱的需要，或者音源的动态状况，再分配到每个窄频段，它设计了内置的听觉掩盖程序，可让编码器改变其频率灵敏度和时间分解力，以确保有充足的比特被采用，掩盖掉噪声，而良好地记录音乐信号。?d8| b
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为了高效地利用有限的信息传输介质(光盘、胶片等)，它在压缩音频信号时与其它压缩系统一样，利用人耳的听觉特性，根据当时的具体情况，将某些声道的系数合并(这些声道系数反映了那个频带的能量大小)，以便提高压缩率。并不是所有声道都能进行这种合并。编码器可根据各声道的信息特征自动决定和调整，只有相似的声道才能混合在一起，若压缩比不要求很高时也不必合并。一般情况下，合并的起始频率越高，音质就越好，但要求数据传输速率也越高。当取样频率为48khz时，合并的起始频率应为3.42mhz；若取样频率为44.1khz时，起始频率应为3.14mhz。若硬件和软件搭配适当，ac-3的音质可达到或接近cd唱片的水平。《家电维修》技术论坛t'in1e8?|;c)[
(2)杜比ac-3解码器简易方框图
ac-3解码器输入信号是一组频谱信号，它是由时域信号pcm数据经过时－频变换而得到。该频谱数据流分为指数部和尾数部两部分，指数部分采用差分方式进行编码，编码后的指数代表了整个信号的频谱，可作为频谱包络的参数。其尾数部分按照比特分配的结果进行量化。于是，量化尾数和频谱包络形成了ac-3码流的主要信息，连同其它辅助信号(例如比特分配等)构成了ac-3比特流。
图2.3.4是ac-3系统的解码方框图，它是ac-3编码的逆过程。ac-3比特流首先进入缓冲级，然后以帧为处理单元进行误码纠错，经纠错处理后对比特流中的固定数据(指数数据、匹配系数、模式符号等)解码，使数据比特流恢复为原来的比特分配。/mo8a9w!@2udu,ttt
然后，数据信号分为两路。其中一路，将比特流恢复为原来的比特分配之后，确定尾数部量化的大小，再对比特流中的可变数据解码；再接着恢复高频成分，为反频率变换做好准备。最后，将指数部数据和尾数部数据汇合，变换为固定小数点数据，再对它进行频率变换，以获得时间轴数据。已经恢复为时域的数据信号需进行窗处理，进行重叠加算，即可得到5.1环绕声道的输出信号。
3、杜比ac-3的特点《家电维修》技术论坛6s8r$c6cfs:r*i
(1)配置5.1声道www.jdwxmagazine.com$bk*a`0ky%g
将输入的音频信号解码后，可以输出5.1声道信号，其中有3个前置声道(l、c、r)，还有2个后置环绕声道(ls、rs)，它们互相独立，频响宽度都是全声频域，即20hz－20khz(±0.5db)及3hz－20.3khz(-3db)，各频道的频响十分宽阔。目前，广泛应用于音响系统的杜比定向逻辑环绕声系统，无法和杜比ac-3频带宽度相比。还有，杜比定向逻辑环绕声系统实为4声道系统，即前置左、中、右和后置环绕声，它的环绕声实为单声道环绕声，两个后置环绕声道重放共同的声音信号，两声道采取并联甚至串联方式；其环绕声的频响被限制在100hz－7khz范围内；另外，它没有设置独立的超低音声道，它是由前置左、右声道分离出20hz－120hz的超重低音，来重放具有震撼效果的超重低音。ac-3系统配置了独立的超低声道，其频响为20hz－120hz(±0.5db)及3hz－121hz(-3db)，要求超低音箱的音量比其它各声道大10db，具有更加震撼的低效果。
(2)各声道全数字化且互相独立
ac-3各声道互相独立地携带不同信号，是全数字化音频信号。取样频率是32、44.1或48khz，数据传输量每声道为32kb/s－640kb/s，在5.1声道模式下取典型值384kb/s，在双声道模式下典型值为192kb/s。经过数字处理后，5个主声道的频率压缩在20hz－20khz范围内。
(3)可将5.1声道压缩输出*k el
s*jv,lx+p
由于ac-3的“比特流”内对每种节目方式(单声道、立体声、环绕声等)都有一个“指导信号”，能使ac-3自动地为使用者指出节目方式。它可把5.1声道信号压缩为双声道，以供给录制常规vhs录像带，或作为杜比环绕声的输入节目源，以便与它兼容，它甚至可将5.1声道信号压缩为单声道输出。总之，ac-3可输出5.1声道杜比环绕声、混合4声道杜比环绕声、双声道立体声及单声道。将5.1声道数据压缩后所占频带较窄，例如可在ld影碟机的fm调制的右声道所占用的频带宽度内，编入ac-3数据编码，输出ac-3的rf信号，它的中心频率取在2.88mhz，可由ld原先的模拟输出右声道取出频率为2.88mhz的ac-3编码信号。于是，在原有一个模拟声道内就能够容纳5.1声道的全部内容。
(4)经过声音时间校准使音效极为理想www.jdwxmagazine.comwv!p~v3`5z`,{)i4e
杜比ac-3将所有声道通过“时间校准”技术，使每个扬声器的声音好像与聆听者的距离相同，以产生更好的音响效果，其环绕声效果不仅是前、后、左、右的声源定位鲜明，上下的音场也清晰可辨。

第三章  ess+samsung方案系列vcd影碟机5y#d v^d;z;[%fd

第一节  机型简介www.jdwxmagazine.com iil%pide
文档顶端
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vcd-300/310/320g/330g/350a/部分360a等机型，整机方案为ess解码+samsung伺服+samsung光头。其主要特点有：兼容mp3碟片、rf输出转接端口；其中vcd-320g/330g还具有柯达相册、卡拉ok自动评分、8位任天堂游戏等功能。uz'xa6xk,b"r
本机电路主要ic功能简介：
电路板位号 ic型号主要功能
解码伺服一体板伺服部分 su1 ka9259d 五通道伺服驱动www.jdwxmagazine.comd'w| ch q {-b a
su2 ks9284 dsp处理
su3 kb9223 rf放大、伺服处理www.jdwxmagazine.comir
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解码部分 u1 es3210fm mpeg-1解码器|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯9c0t2j+}c
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u2 es3207fp 音频处理、视频编码及dac|技术交流|资料下载|图书杂志|家电资讯(_k[7k&t:\_&fy
u4 w27c020 2m可擦写存储器（eprom）www.jdwxmagazine.com2y'e8s[!p!|4| t,k0g-o"t
u5 dram 4m动态存储器
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第二节rf、ssp及dsp处理电路
伺服电路的组成：由rf放大、伺服处理kb9223(su3)，dsp处理ks9284(su2)，聚焦、循迹、主轴、进给、进出仓电机驱动ka9259(su4)等组成。www.jdwxmagazine.comt.{9_+_6q
整机原理框图见85页附图。
1、rf数字信号处理3|y:v1os~`j
从光盘反射回来的激光信号经光敏器件转换成电信号pd1、pd2，输入rf放大器kb9223 pin65、pin66；经内部电流—电压（i－v）放大器变换为电压信号，送rf加法放大器相加、efm解调电路，经解调后的efm信号从pin33输出至dsp处理ks9284 pin66，经内部纠错和dsp处理后，从pin11、pin12、pin14输出cd－lrck、cd－data、cd－bck信号。www.jdwxmagazine.comp _i/v7j@s&s
2、伺服处理
① 聚焦伺服：由于光盘旋转时经常伴随着小范围的上下振动，为了跟踪光盘的振动，视盘机设置聚焦伺服。从激光头拾取的激光电信号pd1、pd2，经伺服处理kb9223内部聚焦误差放大器相减、相位补偿和pwm调制后，从pin48输出聚焦伺服信号fcso至伺服驱动芯片ka9259 pin3，经其内部驱动电路功率放大后，由pin1、pin2输出聚焦伺服电压信号f-、f+，驱动聚焦线圈上、下微移来促使物镜上下微移，从而校正激光焦点准确地落在光盘信息层。#ugk p
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② 循迹伺服：由于制作工艺水平的限制，造成光盘旋转中心与圆形轨迹中心发生偏移，若再加上光盘转动精度的影响，将严重影响信号的读取，为了将此偏移控制在一定范围内，视盘机设置循迹伺服，以此修正循迹误差。当光束偏离轨迹时，光敏二极管检测出误差信号e、f输出至伺服处理kb9223  pin67、pin68，经电流—电压(i－v)放大器变换为电压信号、循迹误差放大器相减、相位补偿和pwm调制后，从pin50输出循迹伺服信号tkeo至ka9259 pin25，经其内部驱动电路功率放大后，由pin26、pin27输出循迹伺服电压信号t+、t-，驱动循迹线圈左、右微移来促使物镜左右微移，从而校正激光束准确跟踪光盘信息轨迹中心。w9aef \9}
③ 进给伺服：由于循迹伺服对光盘轨迹自动跟踪的调节范围较小，只能对激光头作精密的调整，不能作大范围的径向调整，而加入进给伺服则可使激光头在整个信号记录范围内不间断地作连续、快速径向跟踪。实际上，激光播放机进行跳曲、快进、快退等功能，都需要进给伺服机构的配合来实现，进给伺服机构快速地将激光头移动到相应轨迹附近，再借助于循迹伺服机构精确地捕捉轨道中心。伺服处理kb9223内部进给伺服电路从循迹信号中提取进给误差信号，经处理后从pin43输出进给伺服信号sled至ka9259 pin19，经其内部驱动电路功率放大后，由pin17、pin18输出进给伺服电压信号sl-、sl+，驱动进给电机完成各种进给伺服。
④ 主轴伺服：光盘的每1mm宽度大约可容纳600条信号轨迹的记录密度，激光头以恒定线速度(clv)沿轨迹运动，逐渐由内圈向外圈运动，这样角速度是变动的，光盘转动速度越来越慢，由内圈500转/分减少到外圈的200转/分。这种恒线速度旋转方法，可使激光视盘内外圈的信号记录密度相同，大大提高光盘的记录密度。设置主轴伺服系统的目的是控制光盘以恒定线速度转动，保证信号的正确读取。由rf处理电路kb9223取得rf信号，经内部电路和外围电容sc10、sc11、电阻sr15、sr16共同处理成efm信号，从pin33送dsp处理ks9284 pin66。efm信号在dsp处理芯片内部一路送dsp电路进行纠错和数据处理，变换为cd信号输出到解码电路。另一路取出帧同步信号与内部基准时钟比较，计算形成主轴误差信号，经pwm调制后从pin73、pin75输出主轴电机转/停控制smon和主轴电机驱动信号smdp，送伺服处理ks9223 pin24、pin23，经低通滤波后，从 pin46输出主轴伺服信号spo至ka9259 pin10，经其内部驱动电路功率放大后，由pin11、pin12输出主轴伺服控制电压信号sp+、sp-，驱动主轴电机以恒线速度进行正常播放。
⑤ 进出仓控制：es3207内部微处理器接收到进出仓控制信号后，分别从pin18、pin20输出出仓信号open和进仓信号close，通过电阻sr8和sr35给伺服驱动ka9259 pin9、pin14，经其内部驱动电路功率放大后，由pin15、pin16输出进仓和出仓驱动信号mcl、mop，驱动进出仓电机实现进出仓控制。进出仓到位信号clsw、opsw分别由pin14、pin11输入es3207，进出仓到位时，由内部微处理控制电机停转。《家电维修》技术论坛|aa7oc6p|r+i
⑥ 激光功率控制：由激光二极管ld，激光功率检测二极管pd，三极管sq1以及kb9223内部apc(自动功率控制)电路组成。激光功率检测二极管检测到激光强度信号pd，输入kb9223内部apc电路，当激光二极管ld发光强度下降时，apc电路将通过控制pin70输出电压的大小，从而使ld发光强度增强。反之，使ld发光强度下降。yqld0u v
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第三节  系统控制及解码电路
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解码及相关电路的组成：由mpeg－1解码芯片es3210(u1)、音视频及卡拉ok处理芯片es3207(u2)、动态存储器dram（u5）、可编程只读存储器w27c020(u4)等组成。
系统控制工作原理：《家电维修》技术论坛7yu m1g3@7v3s7w
从es3207 pin10、pin7、pin68、pin67分别输出复位信号rst、串行时钟信号clk、串行数据信号dat、锁存信号wlt，至伺服处理kb9223 pin38、pin35、pin36、pin37和dsp处理ks9284 pin27、pin38、pin37、pin36，它们是系统微处理器与伺服和dsp处理之间数据交换的通道，各种功能*作由微处理器通过此串行总线传送到kb9223和ks9284，对整个伺服系统做相应控制。面板控制与显示信号vfd－clk、cs、vfd－dtat以及遥控信号ir由pin54、pin52、pin47、pin 49与面板pt6312和遥控接收器相连接，通过此接口实现面板控制、vfd显示和遥控*作。www.jdwxmagazine.com6c,l4t qqn
解码电路工作原理：t z"x
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dsp处理后产生cd-bck、cd-data、cd-lrck信号，输入解码芯片es3210 pin96、pin97、pin98，由内部电路配合动态储存器dram进行解压缩处理。解压缩后的音频数字信号audioclk、audata、sclk、lrck分别从pin88、pin89、pin90、pin91输出至音视频处理芯片es3207 pin17、pin21、pin22、pin19，经音频数模转换后，从pin47、pin46输出模拟左右声道aor、aol音频信号。解压缩后的视频数据信号yuv（0：7）、场同步信号vsync、行同步信号hsync、像素时钟pclk2x、像素时钟检测信号pclk分别从pin32~39、pin40、pin41、pin 43、pin44输出至音视频处理芯片es3207 pin98、pin96、pin94、pin92、pin89~86、pin94、pin82、pin80、pin79，经彩色变换、滤波、视频d/a转换等视频处理后，从pin58、pin61、pin64分别输出全彩色电视模拟视频信号y/c和cvbs。
mpeg－1解码算法控制是通过es3210和eprom内部软件，以及暂存中间数据的动态存储器dram等共同完成的。b(cbqk8l
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第四节  典型故障速查表
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故障现象故障元件《家电维修》技术论坛b v7t p,q
不开机动态储存器dram(u3)、es3207(u4)、es3210(u1)、pcb板过孔不良、q2(s8050)、eprom松动、变压器(t601)等
不读碟 ka9259(su4)、ks9284(su2)、kb9223(su3)、三星光头等；c!u.lt m+t
无图或图不良 es3207(u4)、dram(u3)等；qhg)b9~1g
无音、杂音、音小 es3207(u4)、4558(ic401)等；
不出仓、进出不到位机芯不良或错位、进出仓驱动电机等。

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第四章  sunplus+philips方案系列vcd影碟机
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第一节  机型简介www.jdwxmagazine.com n8q7x/kg;t0z
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vcd-380g/390g/部分360a/380a等机型，整机方案为sunplus解码+philips伺服+philips光头。其主要特点有：宽电源170v－242v；兼容mp3碟片；具备s端子输出、rf转换端口；图像放大、卡拉ok自动接唱；还具有游戏功能(只兼容公司附送的专用游戏碟片)等。
本机电路主要ic功能简介：《家电维修》技术论坛k
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电路板位号 ic型号主要功能
解码伺服一体板伺服部分 u5 tda1300t rf放大www.jdwxmagazine.com9c!c|ug7t)i)w-z9g
u6 am2088ah 两通道伺服驱动
u7 am2088a 两通道伺服驱动
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u8 saa7327 dsp处理、伺服处理、音频dacwww.jdwxmagazine.com mgti?wsa z
解码部分 u1 spca711a 视频编码及dac