《現(xiàn)代視聽技術》第6章-DVD影碟機

第6章DVD影碟機1243356.1DVD影碟機基礎知識6.2DVD影碟機機芯結構與芯片組6.3DVD影碟機的基本工作原理6.4伺服電路工作原理6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介下一頁返回第6章DVD影碟機66.6整機電路分析上一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識6.1.1DVD影碟機的整機結構

DVD影碟機整機結構與VCD機基本相同，可兼容VCD和CD。只是DVD機使用的激光頭與VCD機不同，碟片的結構一也有所不同，光盤數據的壓縮標準一也不同。DVD光盤信息密度高信息坑的尺寸更小，需要波長更短的激光束，因此DVD的激光頭需要專門設計，既能播放DVD碟片又能播放VCD和CD。DVD光盤的數據壓縮標準是采用MPEG-2標準，故解壓縮處理電路與VCD機一也不同。

DVD光盤的信息容量大、信息密度高，圖像的清晰度有很大提高(達500線)。在音頻方面，DVD上記錄了多聲道編碼的環(huán)繞立體聲。設置杜比AC-3解碼電路就可還原出5.1聲道的環(huán)繞立體聲信號。典型的DVD機結構如圖6-1所示。

DVD機的激光頭通常采用雙鏡頭(物鏡)或雙聚焦點的結構形式，以便在播放DVD光盤或VCD,CD光盤播放時進行轉換。下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識播放光盤時，激光頭取出的信號首先送到RF信號預放器進行放大，同時檢測伺服誤差信號。放大后的RF信號送到DSP電路進行數據處理，進行8~16位解調和誤差校正等處理。然后再經區(qū)碼解密電路送到MPEG-2解壓縮處理電路，對音頻、視頻的數據進行分離并進行解碼處理。MPEG-2解壓縮輸出的視頻數據再與字符信號合成輸出送到視頻編碼和D/A車令換電路，最后輸出模擬視頻信號。分離出的音頻數據信號再送到音頻信號處理電路中進行數字處理，再經杜比數字解碼電路解碼后還原成原數字音頻信號，最后經D/A轉換輸出模擬音頻信號。6.1.2DVD盤片的結構和制造工藝

1.DVD盤片的結構

DVD盤片的外形與VCD(CD)相同，直徑12cm,厚度為1.2mm。但是VCD(CD)盤片是單面盤，而DVD盤片由兩片厚度0.6mm的盤片粘合而成。盤片的變薄，導致記錄密度的提高，同時互相粘合又可防止盤片產生變形，正反兩面都可用于記錄信號。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識從記錄信號的物理層面講，DVD盤片有4種結構，分別為單面盤、單面雙層盤、雙面盤、雙面雙層盤，如圖6-2所示。

VCD(CD)盤片的信號記錄區(qū)域內徑50mm，外徑116mm;單面雙層DVD盤片的信號記錄區(qū)域內徑48mm，外徑116mm。單面雙層DVD盤片從信號拾取方向看，上層信號面稱為第一層，下層信號面稱為第二層。第二層采用了一種新的半透明薄涂層，能讓讀數光束透過而達到第一層。在DVD影碟機中，讀數光束首先拾取第一層信號面上的信號軌跡，讀完第一層之后再讀取第二層信號面。從信號面的坑點分布來看，DVD盤片的坑點密度與VCD(CD)盤片一也有重要的區(qū)別。VCD(CD)盤片中最小凹坑長度為0.834μm，道間距為1.6μm,DVD盤片的最小凹坑長度為0.4μm，道間距為0.74μmDVD盤片的信號分布更加細密，因此要求播放設備的讀取能力和伺服精度必須有重大改進。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識

2.DVD碟的制造工藝

DVD光盤的制造過程與VCD(CD)盤基本一樣，大致可分為以下三個階段:母盤預制過程、母盤制造過程、盤片復制過程。

(1)DVD母盤預制過程

DVD母盤的預制過程如圖6-3所示。首先，對圖像信號以MPEG-2標準進行數據壓縮編碼，但在進行壓縮之前須對圖像的黑暗部分加以濾波，以免在重放時經過解碼，出現(xiàn)明顯粗糙的刺眼畫面;其次對伴音信號通常是以AC-3壓縮編碼標準來進行數據壓縮。此外，在副圖像編碼器中應加載信息表，該表可指定某些特殊的重放控制(如“少兒不宜”鎖定、防止復制、多角度等)以及編碼方法(如全幀圖像、畫質水平)的數據。經壓縮編碼的數據信息先組織成DVD圖像文件格式，再將其轉換成通用盤格式UDF文件，最后記錄在數據流磁帶DST上。為了監(jiān)視和評價數據流的質量和數據量，往往附加一個MPEG-2參考解碼器和監(jiān)視器，上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識通過預放用入工方式來適當修改編碼過程中的不足之處。最后通過系統(tǒng)控制器、RS-PC糾錯編碼、EFM+調制，為母盤制造提供優(yōu)質的數據源。

(2)DVD母盤制造過程首先在經過研磨的玻璃圓盤上涂一層極薄的感光劑(光致抗蝕劑)，然后在它的上面用激光束進行記錄信號的刻錄。所用的刻錄機稱為激光記錄機LBR，光源是波長為351-458nm的氛氫激光器。激光束把記錄信號對應的光點照射在不斷旋轉的玻璃盤的感光膜上，然后感光膜的曝光部分被專用的顯影溶液“洗掉”而變成坑。對其表面涂上導電劑之后，再在感光膜表面上鍍鎳，把它剝離下來就成為金屬父版。用這個金屬父版以同樣方法對其表面進行電鍍，則剝離下來的稱為母版。這個母版就作為復制時的壓模來用。

(3)DVD盤片復制過程

DVD盤片所用的樹脂材料是與CD相同的聚碳酸酷，復制DVD光盤的上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識主要成形設備是高精度伺服控制的高速注塑成型機。DVD盤片的壓模復制過程通常有兩種工藝，如圖6-4所示。第一種DVD盤片的壓模過程，如圖6-4(a)所示。有以下幾個步驟:在聚碳酸酷的基片上用壓模壓制第二層信號面的信跡;在第二層信號面上濺射一層半透明的絕緣薄膜，作為半反射層(反射系數為30%;在半反射層上覆蓋一層厚度約40μm的樹脂;用壓模在樹脂層上壓制第一層信號面，并用紫外線照射樹脂使其固化;在固化后的第一層信號面上鍍上鋁反射層;在鋁反射層上再覆蓋一層保護性的樹脂，并用紫外線使之固化;在最后一層保護性脂上貼上標牌，即為DVD商品盤片。第二種DVD盤片的壓模過程，如圖6-4(b)所示。有以下幾個步驟:分別在兩片聚碳酸酷的基片上用壓模壓制第一、二層信號面;在第一層的信號面上濺射一層半反射層，在第二信號面上覆蓋鋁反射層;在盤片2和盤片1之間涂上透明的樹脂;用紫外線照射樹脂使其固化，將兩個基片粘合在一起;在第一基片表面貼上標牌，即為DVD商品盤片。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識6.1.3DVD系統(tǒng)的信號記錄原理在DVD系統(tǒng)中，信源編碼采用MPEG-2編碼標準(ISO/IEC13818)格式化編碼采用IS09660標準，信道編碼采用RS一PC糾錯編碼，數字調制采用EFM+調制技術。

MPEG-2是在MPEG-1的基礎上發(fā)展以來的以通信、)’一播和存儲媒體為對象的活動圖像編碼標準。其壓縮過程是:首先確定圖像的復雜程度，將對較亮像素或突出物體的圖像信號進行高位量化處理，使其圖像反映較為精細，而對較暗的像素或無關緊要的物體圖像信號進行壓縮，這樣可節(jié)約許多媒體空間。其次，采用可變比特率傳輸方案，對簡單的圖像用1.5Mb/*的傳輸率，對復雜圖像用11Mb/*的傳輸率，實際視頻平均傳輸率為3.5Mb/s。此外，MPEG-2還采用了運動圖像補償編碼技術，對運動的圖像以同一畫面中其他畫面為基準計算出運動矢量并預測其誤差大小，對運動畫面其中部分信號進行編碼插補，從而使運動的圖像減少一半的存儲量。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識

DVD系統(tǒng)的信號記錄過程如圖6-5所示。以不同算法進行數據壓縮處理后，得到的圖像數據、伴音數據和副圖像數據統(tǒng)稱基本流E隊以2KB為基本單位劃分的一組數據稱為數據包;在數據包的基礎上附加以信號的種類(如圖像、伴音或副圖像)及解碼時用來定時的時間標記信息，就形成了一種新的數據塊，稱之為包基本流PE隊圖像、伴音、副圖像的PES組合成一連串的數據串，這種數據串就是節(jié)目流。

1.RS-PC糾錯編碼統(tǒng)一格式的DVD光盤采用里德-所羅門乘積RS-PC糾錯編碼方法，它是在里德-所羅門(RS)編碼方法基礎上發(fā)展起來的新技術。東芝公司的RS-PC糾錯碼其糾錯能力比增強的交叉交錯里德一所羅門碼(CIRCPLU幻編碼方法的糾錯能力提高了近一倍。但RS-PC的糾錯長度，卻由CIRCPLUS的784B縮短為308B。

采用RS一PC糾錯技術，即使糾錯前的誤碼率在1%，糾錯后的誤碼率上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識一也在10。以下。在同等前提條件下，VCD(CD)采用的CIRC糾錯能力卻只有10-6。2.EFM+調制在DVD光盤的錄制過程中，采用了EFM+(即8~16調制)調制技術，EFM+是在VCD(CD)光盤的EFM〔即8~14調制)調制技術基礎上發(fā)展起來的)EFM+調制技術不需要EFM要求的3位連接碼。與每一個字節(jié)(8位數字信號)對應的EFM+代碼只有16位，比EFM的17位通道碼縮短了16%，提高了光盤物理空間的利用率。

EFM+調制技術的基本特點是:對應一個信源符號(8位二進制數)，產生4種狀態(tài)的編碼字，每個碼字要求下一個碼字從屬于一個特定的狀態(tài)。EFM+調制技術的編碼表可查閱相關書籍，這種編碼方法的主要日的同樣是為了更好地抑制低頻于擾。

EFM+解調器在將16位通道碼轉換成調制前的8位信源碼時，單純根據當前讀得的16位碼字尚不能決定原來的信源碼。它還必須查看下一個上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識碼字的狀態(tài)，從本質上來看，EFM解碼是一種“平面”查表技術，而EFM+解碼則必須采用“立體”查表方法。

3.DVD信號記錄系統(tǒng)位流

DVD信號記錄系統(tǒng)的位流由視頻位流、音頻位流和輔助數據位流三部分組成，這三者共同構成節(jié)目流。

(1)視頻位流格式

DVD采用MPEG-2的MP@ML作為其視頻格式，其位流格式推薦使用24場(PAL)/30場(NTSC),該規(guī)格既可處理固定數據傳輸率，一也可處理可變數據傳輸率(上限為9.8Mb/s)，幀頻為25Hz/29.97Hz。

(2)音頻位流格式

DVD音頻部分最多可允許8種音頻位流并存，這些位流的格式見表6-1，其中線性PCM(LPCM)是沒有經過壓縮的無損線性脈沖調制標準，杜比AC-3適合NTSC制式，MPEG音頻適合PAL制式。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識(3)輔助數據格式輔助數據可以是菜單、字幕、卡拉OK歌詞或一些簡單動畫，最多允許32個位流并存。6.1.4音頻系統(tǒng)

MPEG-2音頻壓縮系統(tǒng)在MPEG-1基礎上增加了8個通道多語言功能和5.1聲道功能。在VCD中只有L,R兩聲道，在DVD中有5.1聲道等。音頻系統(tǒng)有簡單的SRS系統(tǒng)、杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)、數字杜比AC-3系統(tǒng)、THX系統(tǒng)、數字聲場處理DSP及最新的DTS系統(tǒng)等。

1.SRS系統(tǒng)

SRS是音響還原電路，能再現(xiàn)真實的臨場立體感。SRS是利用雙聲道音箱產生三維空間(3D)的現(xiàn)場立體聲。SRS根據立體聲信號中能體現(xiàn)現(xiàn)場感的環(huán)境聲(發(fā)射聲和混響聲)，將其分別記錄在左(L)、右(R)聲道中，將R,L兩個信號相加產生一個總信號(R+L}，然后再將兩個聲道信號互上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識減產生差分信號(R-L)和(L-R)，經SRS系統(tǒng)處理后，使入從主觀上感覺到聲像的立體感和方向感。SRS的音箱擺放與聆聽者的位置沒有限制，聆聽者位置的不同可以產生不同的效果。

2.杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)杜比實驗室是由美國工程師及物理學家瑞·杜比于1965年在倫敦建立的。30多年來，杜比的編碼、解碼及環(huán)繞聲技術標準已成為國際通用標準，杜比技術已成為國際專利技術。杜比實驗發(fā)明的編碼及解碼技術的要點是把聲場信息歸結為左、中、右、環(huán)繞四個聲道，然后通過特定的編碼技術使之合成雙聲道。在使用時再通過特定的解碼技術還原成四個聲道信息進行重放，也稱為四聲道立體聲。

20世紀70年代，為了打破雙聲道立體聲的局限，獲得更豐富的聲場定位和空間感，產生正方形四聲道。那時采用了矩陣式和分離式兩種系統(tǒng)，但還原出來的四個聲道與原來的不一樣，有漏音和串音。由于其編碼、上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識解碼缺乏合理性，四個聲道只是把雙聲道簡單地擴張，因而其應用受到了極大的限制。但正方形四聲道卻開辟了多聲道與適配矩陣的新天地。杜比實驗室把杜比降噪技術和矩陣四聲道結合起來，即采用編、解碼技術開發(fā)的一種環(huán)繞立體聲方式，創(chuàng)造了杜比四聲道。左、中、右三路在前方，單一的環(huán)繞聲道用兩個音箱在聽眾邊上及后面實現(xiàn)。杜比環(huán)繞編碼原理是把原始的四聲場信息:左(L}、前中(a}、右(R)、環(huán)繞聲(勻聲道通過特定的編碼技術使之合成雙聲道，使用時再經過解碼技術還原成四個聲道信息進行重放，其編碼原理如圖6-6所示。杜比環(huán)繞錄音錄了左(L}、中(a}、右(R)和后方繞射(時聲音的信號，經過編碼器處理變成兩路信號LT和RT,LT=L+0.7C+i0.7S,RT=R+0.7C-i0.7S，記錄在立體聲系統(tǒng)的兩條音軌上，中置聲道信號C經過3dB衰減后分別與左、右聲道信號相加，換了環(huán)繞聲道信號S經過低通降噪濾波后再衰減3dB，然后分別移相正負90°與左右聲道信號疊加。經過杜比編碼處理后，原有的四個聲道壓縮為兩個聲道。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識杜比環(huán)繞解碼的原理圖如圖6-7所示。重放時，通過矩陣將已編碼的LT,RT信號進行相反的處理，還原為錄音時的四路信號，再進行重放，營造錄音時的空間感及聲場。如果放音設備中沒有相應的解碼器，那么LT和RT的放音效果與L和R完全一樣。故杜比環(huán)繞與立體聲是完全兼容的。

3.杜比數字環(huán)繞聲——杜比AC-3系統(tǒng)杜比數字環(huán)繞聲就是日前赫赫有名的杜比AC-3系統(tǒng)。早期杜比實驗室用于影院時稱為杜比數字環(huán)繞聲，而用于家庭時則稱為杜比環(huán)繞AC-3，其實兩者之間本質上并沒有差別。現(xiàn)在這兩個名稱已合二為一，即杜比數字環(huán)繞聲。由于AC-3入們已經比較熟悉，故常用AC-3稱謂。

1991年杜比實驗室與日本先鋒公司成功研究數字環(huán)繞聲杜比AC-3系統(tǒng)。AC-3系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著多聲道環(huán)繞聲系統(tǒng)進入了數字化時代。它是一種全數字化的音頻編碼技術，共有六個完全獨立的聲道。三個位于前方的聲道，即左(L)、右(R)、中(C)和兩個位于后方的環(huán)繞聲道左后上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識(SL)、右后(SR)以及一個獨立的超重低音(SW)。前5個聲道都是全頻帶的，其頻響范圍為3Hz~20kHz，后一個聲道是效果聲道，其頻響范圍為3Hz~120Hz，用來表現(xiàn)效果聲，如爆炸聲、沖擊聲等，俗稱0.1聲道。故合并稱為5.1聲道。杜比環(huán)繞AC-3的所有六個聲道都是數字化的，信號在傳輸過程中不會產生損失和畸變，各聲道彼此獨立，通過更為合理的編碼處理得到了很好的環(huán)繞聲效果和更真實的臨場感，已成為家用音響系統(tǒng)的霸主杜比AC-3系統(tǒng)的框圖如圖6-8所示。

AC-3的基本原理:AC-3信號源比特流暫存在緩沖器內，以幀為處理單元進行誤碼校正，糾錯后對比特流中的固定數據(指數數據、藕合系數、模擬標志等)解碼，使信號恢復到原來的比特分配，分兩路輸出。其中一路按所得到的比特分配決定對尾數量化的大小，從比特流中對可變數據解碼，形成高頻成分。將得到的尾數數據與另一路指數數據交換為固定的小數點數據，再進行反頻率交換以獲得時間軸數據。再經過窗式函數上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識處理，進行疊加運算即還原出純凈的5.1聲道，最后經過AC-35.1放大器輸出。

AC-3系統(tǒng)的五個聲道均為全音域的寬頻帶;動態(tài)范圍極寬、臨場再現(xiàn)力極強、聲像定位更加準確;各聲道分離度高達105dB，徹底消除了模擬環(huán)繞聲系統(tǒng)的串音和通道間失真現(xiàn)象;具有真正的立體聲環(huán)繞，環(huán)繞包圍感很強，全頻帶的細節(jié)十分豐富。由于AC-3具有模擬解碼所無法比擬的效果，被正式定為美國高清晰電視(HDTV)的音頻編碼、解碼標準。數字視盤DVD-也是選用AC-3作為其音質壓縮標準。

AC-3的硬件設備，至少要有一臺AC-3高保真聲源(經杜比AC-3認證的CD或DVD等)，且具有相應的端子輸出，以便提供杜比AC-3數據信息流;還要有一臺AC-3解碼器來對數據信息解碼，以及一臺高質量的經過AC-3認證的5.1聲道AV功放;一套五只3Hz~20kHz的經過認證的全頻帶音箱、一只3~120Hz的超重低音音箱(或低音炮)。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識6.1.5DVD版權保護技術

1.DVD地區(qū)碼版權保護技術這主要是美國電影業(yè)堅持采用的一種技術，根據國際DVD版權保護技術工作組達成的協(xié)議，將全球劃分為6個地區(qū)。每個地區(qū)有相應的地區(qū)碼，各地區(qū)只能銷售和使用其本地區(qū)的DVD光盤和影碟機。地區(qū)碼分配表見表6-2。在DVD光盤的導入區(qū)和各數據扇區(qū)中錄入相應的地區(qū)碼，在DVD影碟機中安裝一個相應的區(qū)的解碼器。播放DVD光盤時讀入光盤的地區(qū)碼信息，與影碟機內的地區(qū)碼比較，兩者一致，則允許讀取音、視頻數據進入解碼器進行解碼，恢復原模擬信號。如果不一致，則鑒別器輸出出錯信息，并反饋到光盤驅動控制器，使驅動機構停止工作，同時輸出出錯信息到顯示器件上顯示。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識

2.DVD的密鑰版權保護技術該技術由日本松下公司研發(fā)，在制造DVD光盤時，故意把一節(jié)節(jié)內容不按順序雜亂地存放在DVD光盤的各個扇區(qū)中，并在各扇區(qū)的頭部放有相應的檢索控制。光盤密鑰的密碼也刻錄在各扇區(qū)頭部的一個隱秘區(qū)域，光盤密鑰對每個節(jié)目都不一樣。在DVD圖像、聲音解碼之前，用一個專用芯片對光盤密鑰進行解密，使故意打亂的信息恢復其正常順序。

3.DVD彩條版權保護技術該技術是美國Macrovision公司提出來的，主要用于防止DVD的數字化信號被轉錄為VHS模擬信號。其基本思想是:在只有水平同步脈沖而沒有圖像信號的圖像空自區(qū)對應的數據流中置入特殊的偽AGC信號，也就是防翻版信號。錄像機AGC反映很快，由于偽AGC信號的影響，使圖像信號不能清晰地記錄。而電視接收機AGC反映較慢，偽AGC信號對其沒有影響。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識6.1.6DVD激光頭的種類DVD光盤中信息刻錄的密度和深度與CD,VCD不同，信號凹坑的尺寸一也不同，雖然DVD激光頭的光學系統(tǒng)結構與CD,VCD激光頭光學系統(tǒng)結構差別不大，一也采用半導體激光器，但激光的波長完全不同。用CD,VCD使用的波長為780nm的激光頭是不能讀取DVD光盤上的信息的，DVD必須采用波長為650nm的激光頭讀信息。常用的激光頭有如下幾種。

1.雙透鏡單激光器方式雙透鏡單激光器只發(fā)射650nm的激光，采用雙透鏡是為了在DVD上可以兼容CD,VCD。雙層DVD光盤的雙層信息，由于距離很近，只需一個物鏡通過焦點調節(jié)就可以讀取。但CD,VCD數據層的厚度為1.2nIm，而DVD數據層的厚度為0.6nlnl，已超出了大多DVD激光頭的調焦范圍。為了實現(xiàn)兼容，DVD機的激光頭有兩個物鏡來進行轉換。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識該方案由東芝公司提出被稱為東芝方案。采用兩個焦距不同的透鏡進行機械轉換分別用于DVD和VCD,CD系統(tǒng)。由于頻繁變換鏡片組該方式讀碟速度比較慢，且容易出現(xiàn)機械故障。

2.單鏡雙焦點單激光器方式該激光頭采用全息技術，在透鏡上做環(huán)狀切割，通過透鏡中間部分的激光束形成VCD,CD的聚焦點，而通過透鏡邊緣的激光則形成DVD的聚焦點。無論播放VCD,CD還是DVD，兩個焦點都是同時存在的。播放DVD光盤時，DVD聚焦點準確聚焦在DVD光盤的信息軌道上，反射光線準確落在光電檢測器上，取出信息;而VCD,CD的聚焦點不落在DVD光盤的信息面上，無法反射回光電檢測器，少量反射回來的光線一也對DVD信號干擾不大，可以忽略不計;播放VCD,CD時情況正好相反。該方案技術難度較大，讀碟速度快，激光頭壽命長，體積小，但讀碟精度略差。上一頁下一頁返回6.1DVD影碟機基礎知識

3.雙激光器和雙透鏡系統(tǒng)的雙激光頭方式該方案索尼公司用得最多。采用兩套完全獨立的信號拾取系統(tǒng)分別讀取VCD,CD或DVD光盤。采用彼此獨立的雙激光器、雙透鏡系統(tǒng)，產生兩種波長的激光讀數據，信號質量好，但成本高，用到兩種伺服、放大電路，讀碟速度偏慢，容易產生機械故障。

4.雙激光器單光路方式該方案先鋒公司用得最多。采用分別適用于DVD和VCD,CD的專業(yè)激光器，光路和透鏡部分公用，故成本比雙激光器、雙透鏡系統(tǒng)激光頭低，且免去了更換激光頭、物鏡的步驟，讀碟速度快，使用壽命長。上一頁返回6.2DVD影碟機機芯結構與芯片組6.2.1夏新8506型DVD機芯結構與芯片組夏新8506型DVD整機組成框圖如圖6-9所示。夏新8506型DVD整機信號處理流程圖如圖6-10所示。夏新8506型DVD配套芯片組及功能如表6-3所示。6.2.2東芝SD-K310P型DVD整機組成與芯片功能東芝SD-K310P型DVD整機組成如圖6-11所示。

東芝SD-K310P型DVD機配套芯片組及功能見表6-4。6.2.3松下NV-A300型DVD整機組成與芯片功能松下NV-A300型DVD整機組成如圖6-12所示。松下NV-A300型DVD機配套芯片組及功能見表6-5。下一頁返回6.3DVD影碟機的基木工作原理6.3.1夏新8506型DVD基本工作原理夏新8506型DVD結構參考圖6-9。當影碟機通電后，激光頭組件自檢搜索盤片，有盤片時，伺服/數字信號處理/CPU集成電路U3送出主軸驅動信號，到驅動集成電路U4使主軸電機運轉帶動光盤轉動，與此同時主軸電機速度檢測電路輸出的脈沖信號(代表主軸電機速度)送入U3，通過伺服電路控制保證主軸電機速度穩(wěn)定。激光頭讀取的信號輸入U1進行放大、糾錯產生RF信號、TE/SE信號、FE信號輸入U3進行處理，產生進給、循跡、聚焦誤差控制信號輸入驅動電路U4，分別對進給電機、循跡線圈、聚焦線圈進行控制，使激光的焦點準確地跟蹤光盤的信息軌跡。包含音頻、視頻信號的數據由U3輸出送入U12進行數據格式轉換后，輸入解碼集成電路U17進行解碼，解碼得到的數字信號分三路輸出:一路為音頻信號，送入UA6進行整形處理后，通過同軸電纜接口直接輸出，或通過UA7對紅外線進行調制后，從光纖接口輸出;另一路也為數字音頻信號，送入U26,U41,U42進行音頻D/A轉換后，分別以立體聲、5.1聲道輸出上一頁下一頁返回6.3DVD影碟機的基木工作原理音頻;還有一路為數字視頻信號，送入U29進行視頻編碼和D/A轉換后，可根據需要(由遙控器設置視頻輸出模式來選定)選擇復合視頻信號(CVBS)時和超級視頻信號(S-OUT)同時輸出，或以色差分量形式(Y,Cb,Cr)輸出。另外，遙控操作指令輸入數據格式轉換接口集成電路U12，由U12將遙控操作指令的數據格式進行轉換后，以ATAPI格式轉送給集成電路U3，由其內部的CPU發(fā)出控制指令，控制相關電路完成相應的功能;按鍵指令直接輸入顯示驅動集成電路UF02，再由UF02將指令信息轉送輸入數據格式轉換接口集成電路U12，后面就與遙控操作的進程相同。)上一頁下一頁返回6.3DVD影碟機的基木工作原理6.3.2東芝SD-K310P型DVD基本工作原理當播放DVD光盤時，激光頭的輸出將RF信號首先送到IC502RF放大器，放大后將信號送到IC201進行數據處理，從RF信號中提取出數據信號。數據信號在經IC207解密(地區(qū)碼解密)后，送到MPEG-2解壓縮處理電路IC304中，對數據信號進行解壓縮處理，數據經解壓縮處理后恢復成非壓縮的視頻數據和音頻數據信號。IC304的輸出送到IC301中進行視頻數據處理，然后將視頻數字信號送到IC306中進行數字視頻編碼和D/A變換。最后輸出模擬的視頻信號和亮度、色度信號。IC304送到IC301的數字信號中包含音頻數據的內容，在IC301中經分離后將音頻數據信號再送到IC902進行音頻數據處理。再在IC901中進行杜比數字解碼處理，最后經音頻處理和卡拉OK處理后再由IC905將數字音頻變換成模擬信號輸出。同時IC904可直接輸出數字音頻信號。伺服系統(tǒng)是由于激光頭輸出的信號中包含有聚焦誤差和循跡誤差，RF信號送到RF放大器IC502中進行放大的同時，從信號中分離出聚焦上一頁下一頁返回6.3DVD影碟機的基木工作原理誤差信號，然后送到IC503伺服處理電路中進行伺服處理，將誤差信號轉換成聚焦線圈的控制信號，再經F/T開關將驅動信號送到激光頭的聚焦線圈中。激光頭輸出的循跡誤差信號先送到IC501中進行放大后再送到IC502中進行處理，經IC502后送到IC503中進行處理。將循跡誤差轉換成循跡線圈的控制信號，經F/T開關送到激光頭的循跡線圈中。該DVD的系統(tǒng)控制中心是IC601，它接收本機的按鍵和遙控的指令，對DVD的各種功能電路進行控制。6.3.3松下NV-A300型DVD基本工作原理

NV-300A型機采用雙聚焦點激光頭，激光頭中設有一個集成電路，用于預放大激光頭輸出的RF信號。然后送到伺服預放電路IC5001，進行運算與放大，取出聚焦誤差和循跡誤差信號，送到IC7501DSP電路。

IC6001是一個光盤控制器，主要用于數字解調和誤差控制。從光盤中取出的數據信號在IC6001中處理后，提取出各種輔助信號，如時間碼、上一頁下一頁返回6.3DVD影碟機的基木工作原理節(jié)目號、控制信號等。其視頻數據信號先送到IC6301中進行地區(qū)碼解密處理。然后送到IC3501中進行MPEG-2解碼處理，接著送到IC3532中，進行數字編碼和D/A轉換，輸出NTSC/PAL制視頻信號的亮度、色度信號。再送到視頻輸出電路IC3161中，輸出亮度、色度、復合視頻信號。IC3131為視頻輸出電路提供屏上顯示的字符信號。IC3511和IC6021,IC6022是數據存儲器，用于存儲解碼過程中的數據信號。IC6031是控制微處理器。IC6501是操作/顯示微處理器，為IC6031提供入工指令。上一頁返回6.4伺服電路工作原理6.4.1夏新8506型DVD伺服電路的工作原理夏新8506型DVD主軸、聚焦、進給、循跡伺服電路見圖6-13所示。

1.聚焦伺服集成電路U1的95腳輸出的聚焦誤差電壓送入集成電路U3的198腳，由U3內部處理后從12腳輸出聚焦調整電壓到U4的1腳，通過改變U4的13,14腳外接的聚焦線圈的電流大小和方向來保證激光正確地聚焦在光盤的信息軌跡上。

2.循跡伺服集成電路U1的97腳輸出的循跡誤差電壓送入集成電路U3的196腳，經U3內部處理后從13腳輸出循跡調整電壓到U4的26腳，通過改變U4的15,16腳外接的循跡線圈的電流大小和方向來保證激光點正確地跟蹤光盤的信息軌跡。下一頁返回6.4伺服電路工作原理

3.進給伺服集成電路U1的97腳輸出的循跡誤差電壓送入集成電路U3的196腳，由U3處理成進給控制電壓從U3的17腳P輸出，經R36、R52送入U4的5腳隊通過改變U4的11,12腳口的電壓極性及大小來改變進給電機沿光盤徑向的移動位置，從而保證激光正確地跟蹤光盤的信息軌跡。

4.主軸伺服

FG電路產生的反映主軸電機速度大小的FG信號輸入集成電路U3的20腳，經U3內部的CLV伺服電路處理后，產生主軸電機速度控制電壓，由U3的18腳輸出到驅動集成電路U4的23腳P調整電機的旅轉速度，使其保持恒定的轉速。上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理6.4.2東芝SD-K310P型DVD伺服電路的工作原理東芝SD-K310P型DVD激光頭上設有兩個物鏡，在重放DVD和VCD光盤時進行轉換。進給伺服的運動精度和運動步距一也不同，DVD的信息軌跡間距比VCD小，故主軸電機每轉一周進給機構運動的距離一也比VCD小。由于光盤的信息密度不同，幀同步信號的頻率也不同，當然主軸電機一也不同。該機伺服系統(tǒng)方框圖如圖6-14所示。

1.東芝SD-K310P型DVD聚集伺服電路東芝SD-K310P型DVD是雙鏡頭方式的DVD機，其聚集伺服也有獨特的方面。該DVD機的聚焦伺服電路由聚焦誤差檢測器、數字伺服處理器、開關轉換電路、伺服驅動電路和聚集線圈等部分構成，如圖6-15所示。上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理

DVD與VCD機的聚焦誤差檢測原理相同，激光頭在讀取光盤信息時，從光盤反射回來的激光束經光學通路到達光電二極管組件。聚焦伺服誤差的檢測原理如圖6-16所示。在聚焦狀態(tài)，光的強度最大，光點呈圓形;在焦點過近或過遠的狀態(tài)，其光點呈橢圓形;聚焦誤差為(A+C)-(B+D)。聚焦誤差處理電路將誤差信號經A/D轉換器轉換成數字誤差信號，經增益控制放大器和偏置電壓疊加電路送到聚焦補償電路，經數字處理后將誤差信號轉換成聚焦線圈的控制電壓。在讀雙層DVD光盤時，由于兩層信息紋之間有一定距離，換層時聚焦點的位置一也要改變，因此要通過信息層的控制信號和層躍變電路的控制來實現(xiàn)。該機設有雙鏡頭，在讀取DVD與VCD不同的光盤時，通過旋轉支架將聚焦線圈、循跡線圈一起轉換，相應的線圈驅動放大器一也隨之轉換。上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理

2.東芝SD-K310P型DVD循跡伺服電路東芝SD-K310P型DVD循跡伺服電路由預放電路IC502,DVD循跡誤差檢測電路IC501、伺服處理器、驅動信號切換開關IC506,驅動電路IC505和線圈組件等部分構成，如圖6-17所示。當重放DVD光盤時，激光頭中光電二極管組件A,B,C,D的輸出除送到RF放大器外，還分別送到循跡誤差檢測放大器IC501的23,2,5,8腳。分別經偏移補償器取出兩對角光電二極管的輸出相加，產生A+C,B+D信號。經循跡平衡補償器后進行相位比較，產生的相位差經電荷泵電路轉換成誤差電壓，從IC501的14腳輸出，送到IC502的8腳，經開關轉換后從IC502的21腳輸出循跡誤差信號。當重放VCD光盤時，激光頭中E,F光電二極管的輸出分別送到IC502的62,63腳。分別經放大后再相減，產生循跡誤差信號從IC502的21腳輸出，送到伺服處理電路IC503的46腳口。經A/D轉換器轉換成數字誤差信號，經增益控制放大器(TGA)和偏置電路后，經相位補償電路進行上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理均衡補償。再經D/A轉換器將控制信號轉換成循跡控制電壓從IC503的49腳口輸出，經切換開關IC506和驅動放大器IC505加到循跡線圈上。

3.東芝SD-K310P型DVD進給伺服電路東芝SD-K310P型DVD進給伺服電路由進給速度檢測器IC509、進給伺服處理器IC503,抖制信號放大器、進給電機驅動電路IC505和進給電機等部分構成，如圖6-18所示。該進給電機的伺服系統(tǒng)在光盤裝入后，狀態(tài)開關將光盤的到位信號送到IC601微處理器，IC601輸出控制指令，使進給電機驅動激光頭向光盤內測信息起始位置移動。當移動到光盤日錄信號位置時，限位開關將信號送到IC601,IC601輸出控制指令，啟動聚焦搜索。在搜索到光盤后，分別使聚焦伺服、循跡伺服進入伺服狀態(tài)。將循跡伺服的誤差信號經低通濾波，檢出其低頻分量，作為進給伺服的誤差信號。進給伺服為循跡的粗調，循跡伺服為細調。進給電機由伺服處理器IC503中的進給均衡器FMO控制，光盤到位后，上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理微處理器IC601發(fā)出進給指令，IC503的53腳輸出進給電壓。經放大器和驅動電路IC505使進給電機快速旋轉，將激光頭送到光盤的起始位置。限位開關動作，驅動停止，開始聚焦和循跡。進入重放狀態(tài)后，IC503中的循跡均衡器將循跡誤差信號送給進給均衡器，IC503的53腳輸出進給電機的相位伺服控制信號。進給電機中的霍爾元件輸出的信號送到IC509中，經速度檢測電路從IC509的14腳輸出進給電機速度伺服控制信號。經增益開關與相位伺服控制信號合成，再去控制進給電機。

4.東芝SD-K310P型DVD主軸伺服電路

DVD,VCD,CD光盤都是恒線速(CLV)光盤，重放時必須通過對數據信號中同步信號頻率和相位的檢測，產生主軸電機的旋轉誤差信號，再去控制主軸電機的轉動，達到恒線速的要求。東芝SD-K310P型DVD主軸電機的恒線速伺服電路由主軸電機、主軸電機驅動電路IC510、伺服處理器IC503,DVD數據處理器IC201等部分組成，如圖6-19所示。當重放DVD光盤時，從伺服預放電路IC502的34腳輸出RF信號，送到上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理IC201的50腳的數據限幅電路中，限幅后將數據信號送到同步檢測電路，從數據信號中分離出DVD數據同步信號，分別送到頻率伺服電路(速度伺服電路)AFC和相位伺服電路中APC。在AFC電路中，數據同步信號與27MHz基準晶振的分頻信號進行頻率比較，其誤差作為速度誤差。在APC電路中，數據同步信號與27MHz基準晶振的分頻信號進行相位比較，其誤差作為主軸電機的旋轉相位誤差。與速度誤差合成送到P1VM電路，將誤差控制信號轉換成脈寬調制信號從IC201的54腳口輸出，送到IC510的21腳，經增益控制電路和驅動放大器將驅動電流送到主軸電機的繞組中。在主軸電機的定子上裝有3個霍爾元件，用于檢測轉子的相位。當重放VCD,CD光盤時，IC502的39腳輸出的信號送到IC503的38腳，對EFM信號的幀同步信號進行分離，分別進行頻率和相位檢測。伺服的基準晶振頻率為33.86MHz，經分頻后分別送到AFC和APC電路中進行伺服處理，過程與DVD狀態(tài)相同。AFC與APC的輸出合成后經P1VM電路由ICS03的55腳輸出，送到電機驅動電路。ICS03與IC201由微處理器上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理控制選用，播DVD光盤時向IC201發(fā)出工作指令，ICS16的CD/SDX端為低電平，ICS10的22腳P由2.1V變?yōu)?.6sV,ICS03的55腳P輸出被抑制。播CD,VCD光盤時向ICS03發(fā)出工作指令，ICS16的CD/SDX端為高電平，IC201的s4腳輸出被抑制。6.4.3松下NV-A300型DVD伺服電路的工作原理松下NV-A300型DVD伺服電路包括RF放大電路、伺服信號處理電路、伺服驅動電路等，如圖6-20所示。

1.RF,FE,TE信號的形成

RF信號形成過程如圖6-21所示。激光頭組件內的光電二極管A1~A4,B1~B4將檢測到的反射光轉換為電信號，經光頭放大器進行電流/電壓變換與放大后送入IC5001集成電路AN8824FBP，在IC5001內部先進行緩沖放大，濾除高頻噪聲信號，再進行求和、放大，從IC5001的67腳輸出混合信號RF1=A1+A2+上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理A3+A4，經電容藕合又從65腳輸入。從IC5001的68腳輸出混合信號RF2=B1+B2+B3+B4，經電容藕合又從66腳口輸入。

RF1、RF2信號在IC5001內再進行混合、放大，濾除高頻噪聲信號，從64腳輸出RF=A1+A2+A3+A4+B1+B2+B3+B4的信號。RF信號經電阻、電容送至IC7001集成電路AN8623FBQ的62腳讀取通道中。聚焦誤差信號FE形成過程如圖6-22所示。光電二極管檢測到的A1,A2,A3,A4信號送入IC5001內部經2倍求和放大器放大后變?yōu)?(A1+A3),2(A2+A4)，分別接至平衡電路進行補償處理后送到差動放大器，得到(A2+A4)-(A1+A3)信號，經電流/電壓變換得到聚焦誤差信號FE，從IC5001的9腳輸出到伺服處理器IC2001的79腳。循跡誤差信號TE形成過程如圖6-23所示。光電二極管檢測到的A1一A4信號送入IC5001內部放大倍數為3的上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理加法器，從IC5001的62腳輸出RFO1=A1+A3信號，從61腳輸出RF02=A2+A4信號。

RFO1,RF02信號分別

經RFO1DVD均衡器和RFO1CD均衡器、RF02均衡器和RF02CD均衡器送入IC5001的57,58,59,60腳，進行比較、循跡平衡控制、消除A1,A3和A2,A4的不一致性，最后采用微分相位法DPD獲得循跡誤差信號TE。2.數字伺服處理與驅動電路

IC2001集成電路MN67700是松下公司為DVD開發(fā)的數字伺服集成電路。其內AIS結構如圖6-24所示。

MN67700內置多路A/D與D/A轉換器、P1}%M電路、伺服DSP電路、微處理器接口和通用控制日。可把聚焦、循跡、進給、主軸誤差信號進行數字化，并處理成伺服控制信號，精確地控制伺服機構的跟蹤能力。該機伺服驅動電路結構如圖6-25所示。上一頁下一頁返回6.4伺服電路工作原理主軸電機伺服驅動由IC2071專用集成電路AN8482SB完成，加載、進給、聚焦、循跡由四通道伺服驅動IC2051AN8812K實現(xiàn)。上一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介6.5.1MPEG-2解碼芯片ZR36700

1.ZR36700的基本特點

ZR36700是美國Zoran公司的一種單片MPEG-2解碼器，可應用于DVD影碟機、PC解壓卡及機頂盒。其功能包括:MPEG-1/2音、視頻解碼;AC-3音頻解碼和線性PCM解碼;子圖解碼;屏幕顯示OSD;顯示幅形轉換(4:3/16:9);CSS解密。

ZR36700可解MPEG-1/2的混合數據，支持PAL/NTSC輸出及4:3/16:9顯示，并可互相轉換;可產生16色4級灰度的OSD;可從DVD數據流中解出第21行(NTSC制式)/第22行(PAL)制式提示字符(為聽力障礙者專設的節(jié)目提示信息);可解VCD2.0高清晰度靜止畫面，并且具有多種特技放像功能(如:靜止操作時，系統(tǒng)停止解碼，播放上一幀;快速搜索時只放I幀或I,P幀;搜索速度取決于節(jié)目內容等)。在音頻方面，ZR36700可解杜比AC-3，并且混成兩聲道輸出，或直接輸出5.1聲道信號;支持MPEG-2音頻7.1聲道解碼;支持16/18/20/24b兩聲道PCM音頻輸出;支持下一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介采樣頻率32/44.1/48/96kHz，還可輸入音頻信號做卡拉OK混響或3D聲場處理。ZR36700外掛一片16MbDRAM作為系統(tǒng)解碼的緩沖存儲器，其尋址及控制均由ZR36700完成。

2.接口功能描述

ZR36700采用三層金屬0.35μm工藝制造，3.3V電源供電，160腳LQFP封裝，TTLI/0電平，支持5V輸入電平，外部時鐘27MHz，其內部結構框圖如圖6-26所示。

ZR36700與外界的聯(lián)系通過以下接口完成相應的操作。

(1)主CPU接口

雙協(xié)議、雙帶寬(8/16b)異步通信u，可以接收從主CPU寫入的微碼、指令、數據及外部OSD,讀出狀態(tài)信息及系統(tǒng)碼流中的部分信息(如導航器信息)。該接口的另一個功能是允許主CPU通過它操作DRAM。上一頁下一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介(2)DRAM接口

支持最多32MbDRAM，包括16根雙向數據線、12根地址線、1個時鐘輸出和6個控制端。對DRAM的讀寫在快頁模式下進行，即每頁的長度視需要而定，讀、寫操作均以16b字長進行。

(3)DSP接口

共有3個輸入u用于接收DVD-DSP或CD-DSP的數據。其一是通過并u接收DVD-DSP的數據，數據可以是DVD或CD信號，DVD數據的最大傳輸速率是10.08Mb/s，其他數據的最大傳輸速率是1.411Mb/s;其二是通過I2S串u接收來自CD-DSP的數據;最后還有一個附加串u，接收來自CD-DSP的圖像信息子碼數據(CD-G專用)。

(4)視頻接口提供兼容8bCCIR656和16bCCIR601視頻輸出，可直接接PAL/NTSC編碼器，提供多種視頻標準轉換。上一頁下一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介

(5)音頻接口支持16/18/20/24bI2C或EIAJ音頻串行輸出，支持S/PDIF輸入輸出，最多可輸出8路音頻信號，共有4個數據輸出日，一個輸入日，一個幀同步輸出，一個比特率輸入時鐘及一個主控時鐘口用于輸出內部PLL信號或輸入測試信號。6.5.2MPEG-2解碼芯片ZiVAD6C-CUBE是數字編碼技術的先驅，其VCD解碼芯片在中國占有很大的市場份額。在MPEG-2編、解碼方面，C-CUBE推出一套完整的方案——ZiVA。包括以CLM4730為核心的DVD盤片壓縮制作系統(tǒng)、系統(tǒng)解碼器(ZiVADS和ZiVAD6、ZiVA-Kit消費類參考設計平臺及ZiVA-Cand多媒體參考設計平臺。其中ZiVADS和ZiVAD6是單片DVD解碼器，ZiVADS可實現(xiàn)MPEG-2視頻解碼、AC-

3/MPEG/線性PCM音頻解碼、VCD解碼、子圖解碼及OSD等功能，其AC-3解碼后混成兩聲道信號輸出，而ZiVAD6除具有以上功能外還可輸出5.1通道音頻信號。上一頁下一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介由于ZiVA解碼器繼承了CL48X系列芯片的構架和功能，對VCD有良好的兼容。1.ZiVAD6的基本特點

ZiVAD6是美國C-CUBE公司的MPEG-2解碼器系列產品中的一種。是新一代DVD播放和多媒體PC的MPEG-2AV解碼器，它是在繼承MPEG-1解碼器CL48X芯片的結構和功能的基礎上發(fā)展而來的。兼容DVD,VCD,CDI及CD-DA，其功能包括MPEG-1/2音、視頻解碼，AC-3音頻解碼，MPEG和線性PCM音頻解碼，子圖解碼，高亮度顯示，屏幕顯示OSD和自動AV同步。

ZiVAD6具高質量的糾錯、容錯功能，支持CCIR601和CCIR656視頻輸出標準，支持AC-3卡拉OK模式，可解VCD2.0高清晰度靜止畫面，且具有OSD和圖像間的平滑過渡功能及視頻背景到任意顏色的淡入淡出，并提供多種視頻標準間的轉換。ZiVAD6可從DVD/CD接口或8b主CPU接收壓縮數據，其音頻可輸出最多六聲道信號，并提供S/PDIF(IEC-958音頻接口。上一頁下一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介

2.ZiVAD6接口功能描述

ZiVAD6采用208腳UpPQFP封裝，3.3V電源供電，可匹配TTL和5VCMOSI/0電平，外部時鐘27MHz，內部主頻81MHz，其內部結構框圖如圖6-27所示。

ZiVAD6與外界的聯(lián)系通過以下接口完成相應的操作。

(1)主CPU接口

雙協(xié)議接口，用于D6與CPU間的通信，可匹配多種型號的系統(tǒng)CPU,CPU可以監(jiān)控D6的工作，提供壓縮數據給D6,D6提供可編程中斷信號及播放控制信息、數據順序信息給CPU。

(2)視頻接口解壓數據從DRAM中取出，通過視頻接口8bYCbCr:模式輸出至視頻編碼器。D6支持CCIR601和CCIR656視頻輸出標準，支持HSYNC和上一頁下一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介VSYNC信號輸入輸出，支持外部27MHz視頻時鐘輸入。

(3)音頻接口

6可對杜比AC-3解碼，輸出5.1聲道信號或混成兩聲道立體聲輸出，還可通過IEC-958接口輸出AC-3壓縮數據。D6提供96}48kHz的濾波轉換，支持16/20/24b的音頻信號輸出并可轉換成16b輸出，還可在I`C總線上輸出兩聲道音頻信號。

(4)DVD/CD接口

接收從DSP來的并行DVD數據或串行CD數據，可與多種DSP匹配。

(5)DRAM/ROM接口

直接連接4個256x16b的EDODRAM(最大支持32Mb，通常的AV/子圖解碼時只需16Mb)，微碼存于ROM內，ROM的容量為64kbx16b(最大2Mb)。ROM也可由另外的RAM替代，工作時CPU動態(tài)地調入微碼。上一頁下一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介6.5.3MPEG-2解碼芯片L64021L64021是美國LSILogic公司的MPEG-2單片AV解碼器，它采用了LSI的MPEG-2和AC一3解碼內核，內置CSS版權保護電路，兼容VCD和CD-ROM格式，適用于DVD影碟機和多媒體PC，圖6-28為采用L64021構成的DVD影碟機示意圖。L64021采用低功耗COMS0.25μm工藝制造，160腳PQFP封裝，3.3V電源供電，接口電平兼容TTL。L64021的內部原理框圖如圖6-29所示。L64021內置RISC處理器和MPEG-2視頻解碼器，可解MPEG-2主層主級(ISO13818-2),兼容MPEG-1系統(tǒng)層解碼(ISOIS11172)，可處理的圖像像素最高符合CCIR601標準。

L64021內部集成了4/16/256色OSD控制器，一也可外接OSD發(fā)生器，進行顯示幅形轉換(4:3/16:9)及幀頻轉換(24/25/30)，子圖解碼，并且提上一頁下一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介供靈活的播放控制功能。在音頻方面，L64021可解杜比AC-3，混成兩聲道輸出，通過多聲道擴展還可輸出5.1聲道信號，支持杜比ProLogic下混，支持MPEG-2音頻解碼，支持采樣頻率為16/22.05/24/32/44.1/48kHz的LPCM解碼，支持采樣頻率16/22.05/24/32/24.1/48kHz，并且支持采樣頻率為48/96kHz的LPCM解碼。L64021外接16MbSDRAM，外接晶振頻率27MHz。L64021的接口包括CPU、數據通道、存儲器及音、視頻等幾種。主CPU接口允許用戶編程控制L64021的運行，并可監(jiān)視DSP輸入的壓縮數據及其出錯與否。該口還允許CPU通過它對存儲器中的OSD進行讀/寫。數據通道接口為并行口,最高輸入速率20Mb/s，接收來自DSP的壓縮數據(缺省默認為DVD信息)，進行錯誤檢測、報告，再作CSS解密處理。若數據非MPEG-2或AC-3，則轉入相應的處理。當硬件發(fā)生錯誤時，故障處理電路還將對音頻輸出作靜音處理。存儲器接口外接2MB音頻和視頻解碼緩沖存儲器，由L64021控制，一也可通過主CPU接口由主CPU上一頁下一頁返回6.5常用MPEG-2解碼芯片簡介監(jiān)測控制。視頻輸出接口支持CCIR601標準輸出，支持特技放像模式，當L64021工作于從模式時可接收外部時鐘。音頻接口可方便地與大多數音頻DAC相連，提供PCM串行輸出，并可輸出AC-3和MPEG-2音頻下混信號。此外，L64021還有一些功能腳，如PLL時鐘，電源及若干測試端。上一頁返回6.6整機電路分析6.6.1操作、顯示電路該機的操作、顯示電路如圖6-30所示。紅外遙控器發(fā)出的指令信號經紅外接收頭UF03整形放大后形成IR信號，通過JF1的7腳(IR)送到U12的89腳，實現(xiàn)各種功能操作;入工鍵盤由UF02(PT6312LQ)的15,16腳(S1、S2)輸出的段脈沖電壓作為鍵盤掃描輸出，與其10~13腳(K1~K4)鍵盤掃描輸入組成2x4的鍵盤矩陣，實現(xiàn)面板上8個按鍵的功能。UF02與U12(ZR36703TQC)之間通過JF1的DCS,CLK,DOUT,DIN四條線進行通信，UF02上電復位后，U12對其進行設置并把顯示的內容送到寄存器上，由UF02驅動熒光顯示屏(VFD)顯示，同時UF02通過按鍵掃描輸入入工指令送回U12,由U12作相應的處理。

UF02的供電電壓有兩種，即-12V和+SV，分別來源于JF1的12,9腳;熒光顯示屏的F+,F-燈絲引腳3.2V電壓來自JF1的l0,11腳，RF23、RF24為燈絲限流電阻，位脈沖由UF02的33~37腳提供，段脈沖電壓分別下一頁返回6.6整機電路分析由UF02的15~26,28~31腳提供，位、段脈沖電壓控制點亮需要顯示的字符。6.6.2托盤進/出控制電路該機的托盤進/出控制電路如圖6-31所示。

U3為伺服處理集成電路，當它接收到CLOSE指令時，U3的19腳輸出低電平，14腳輸出高電平，U9的7腳電位大于8腳的電位，托盤電機正轉，帶動托盤入倉，托盤入倉到位時SW1閉合，將低電平送回U3的163腳，U3檢測到其163腳為低電平時，使19腳變?yōu)榈碗娖?，這時U9的7,8腳電位相等，托盤電機停止轉動。當它接收到OPEN指令時，U3的19腳輸出高電平，14腳輸出低電平，U9的7腳電位小于8腳的電位，托盤電機反轉，帶動托盤出倉到位時SW2閉合，將低電平送回U3的164腳，U3檢測到其164腳為低電平時，使14腳變?yōu)榈碗娖?，這時U9的7,8腳電位相等，托盤電機停止轉動。上一頁下一頁返回6.6整機電路分析6.6.3自動光功率控制電路(APC)自動光功率控制電路(APC)如圖6-32所示。當播放CD光碟時，U1的81腳輸出低電平使Q2導通，IE電流流經激光發(fā)射管CD-LD使之發(fā)光，MD為激光功率檢測管，用于檢測CD-LD的發(fā)光強弱，將光強度轉換為電信號，送入自動功率控制電路(在U1內部)的80腳，經放大運算處理后，控制電壓從U1的81腳輸出到Q2的基極，改變的IE電流大小調節(jié)CD-LD的發(fā)光強弱，IE電流大小與激光管的發(fā)光強度成正比。當播放DVD光碟時，U1的52腳輸出低電平使1導通，IE電流流經激光發(fā)射管DVD-LD使之發(fā)光，MD也作為激光功率檢測管，用于檢測DVD-LD的發(fā)光強弱，將光強度轉換為電信號，送入自動光功率控制電路(U1內剖幼的80腳，經放大運算處理后，控制電壓從U1的52腳輸出到Q1的基極，改變IE的電流大小調節(jié)DVD-LD的發(fā)光強弱。電位器RP-CD,RP-DVD用于調節(jié)MD的初始工作電流大小，決定MD的工作靈敏度。上一頁下一頁返回6.6整機電路分析6.6.4復位電路復位電路如圖6-33所示。在開機的瞬間，因電容凡，兩端的電壓不能突變，3.5V的電壓經R67，R68分壓后加給Q4的b極，使Q4飽和導通，c極輸出的低電平作為復位信號經R217輸入U12的14腳，U12的96,6腳隨即輸出復位信號分)I輸入U17的141腳、U29的6腳，使U12,U17,U29都復位，復位完成后E21因充電使Q4的b極電位下降使Q4截止，其c極變?yōu)楦唠娖健?.6.5主軸電機速度檢測電路主軸電機速度檢測電路如圖6-34所示。與主軸電機相連的光盤托盤底反面在半徑方向上間隔鑲有反光金屬片，在托盤的下面有兩個封裝成一體的光電二極管，其中LED為發(fā)光二極管，PD為光敏二極管。當托盤底反面的金屬片正對一體化光電二極管時，LED發(fā)出的光被反射照到PD上，PD產生的光電流流過R53，在R53上上一頁下一頁返回6.6整機電路分析產生電壓;當托盤反面的非金屬區(qū)域(黑色)正對一體化光電二極管時，LED發(fā)出的光無法反射到PD上，PD截止，無光電流流過R53，隨著托盤周期性地轉動，PD產生周期性的電流在R53上產生周期性的電壓信號，該信號經Q3放大后從C極輸出到U3的20腳口供其內部數字伺服電路使用。6.6.6RF信號及數字信號處理電路RF信號及數字信號處理電路如圖6-35所示。1.RF信號處理電路激光頭中的四個光電二極管A一D輸出的信號分別經成C44、C42、C40、C39輸入U1的4043腳，由U1對這四路信號進行放大、均衡補償、求和運算等處理后得到RFOP,RFON兩路信號，分別經C45、C47輸入數字信號處理器U3的207,208腳。上一頁下一頁返回6.6整機電路分析2.數字信號處理電路

U3為數字信號處理集成電路，對輸入的RF信號進行的數字信號處理包括:EFM+解調處理、糾錯處理、數字伺服處理、子碼處理等，將數字伺服處理的結果分別送給伺服驅動集成電路U4和U9;顯示數據通過數據線送給U12，由12送給UF02實現(xiàn)信息顯示;通過DSP接口電路，以8位數據形式送給MPEG-2解碼集成電路U17，進行解碼處理。6.6.7視頻信號處理電路視頻信號處理電路如圖6-36所示。在行同步信號HSYN、場同步信號VSYN的參與下，U17對視頻信號進行解碼得到的數據，通過數據總線將信號YUVO~YUV7輸入U29的11~19腳，U29為視頻編碼集成電路，U12通過I2C串行總線(SDA,SCLK)控制U29實現(xiàn)視頻編碼、D/A轉換，控制信號CPNT控制U29的35,33,31腳按復合視頻信號和色度/亮度分離信號(S-視頻)同時輸出、色差上一頁下一頁返回6.6整機電路分析分量信號輸出、RGB基色分量信號輸出三種方式輸出信號。如果用遙控器在視頻菜單中將視頻輸出模式設為CUBSS-VIDEO，則U29將復合視頻信號、色度/亮度分離信號(S-視頻)同時輸出;如果將視頻輸出模式設為Y,Cb,Cr，則U29按色差分量信號方式輸出;RGB基色分量信號輸出方式本機不采用。視頻信號輸出控制方式如表6-6所示。U29的35,33,31腳口的外圍電路結構相同。下面以復合視頻信號CUBS從U29的35腳輸出為例進行分析。35腳輸出的復合視頻信號CUBS經L45、C27組成的低通濾波器濾去高頻噪聲，DA12,DA13組成箱位電路使視頻信號幅度被限制在-0.7~5.7V范圍內。QA20為射極跟隨器，其作用是使輸出的視頻信號符合極性要求，同時實現(xiàn)阻抗匹配，信號經EA117

、FBA15連接到視頻輸出接口。6.6.8音頻信號處理電路1.模擬音頻信號偷出電路模擬音頻信號輸出電路5.1聲道輸出如圖6–37，圖6-38，圖6-39所示。上一頁下一頁返回6.6整機電路分析圖6-37中，來自解碼集成電路U17的音頻信號:音頻串行位時鐘BCK、音頻左右時鐘LRCK、音頻串行數據A-DATA2、音頻主時鐘AMCLK，分別輸入U41的3,1,2,14腳隊經過D/A轉換處理后，重低音信號、中置音信號分別從音頻D/A轉換器U41的6,9腳輸出，其中6腳輸出的重低音信號進經凡EA59、RA9、RA51，加入UA3的6腳，放大后從7腳輸出經RA81、EA47、RA88,FBA10到重低音喇叭。其中，RA9、CA29和FBA10,CA24都為低通濾波器，RA40

、RA51、CA23為負反饋電路。中置音信號流程與此相仿。左、右環(huán)繞流程一也基本相同。