10VCD整机电路原理分析
VCD工作原理
A 律是从前式修正而来的。它由两个表示式组成。
第一个表示式中的y和x成正比，是一条直线方程；第二
个表示式中的y和x是对数关系，类似理论上为保持信号
量噪比恒定所需的理想特性的关系。
y1
13折线压缩特性 － A律的近似
A律表示式是一条平滑曲线，用电子线路很难准确地
实现。这种特性很容易用数字电路来近似实现。13折
CD数字音频系统与以前音频系统的区别：
该系统的信号记录和处理是把模拟音频信号数字化后 进行的，存储于CD唱片上的声音信息是“0”、“1”数 据流
信息读取采用光学方式
数字信号采用了纠错编码处理
优点：CD数字音频系统解决了模拟音频系统所存 在的拾音头磨损大、传输失真大、信噪比低、抗 干扰能力弱等问题，播放的声音优美动听。
之前产品：
1948年美国哥伦比亚广播系统研究所P.哥德马克 研制出了模拟密纹唱片（即RP唱片）
1956年美国安培公司研制成功用于广播电视业务 的录像机
1958年双声道立体声唱片问世 1962年荷兰飞利浦公司研制成功了盒式磁带录音
机 20世纪70年代中术
冯庆胜 2008.4.20
VCD影碟机基础知识
激光影碟机的发展史 模拟信号数字化的过程 VCD光盘的数据格式及构成 MPEG1的编码与解码过程 VCD影碟机的结构与电路组成 VCD影碟机的基本工作原理
1.1 激光影碟机的发展概述
激光影碟机是利用激光头读取光盘上 固化的音频、视频信号，经电路处理还原为 模拟信号并重放的设备。
1984年诞生的第一台CD Walkman
第一台CD播放机 个头还真不小
3. VCD机
20世纪90年代初，国际标准化组织标准 算法的制定和公布，形成了一个数据压 缩技术向各产业的新产品迅速转化的起 点，从而引发了一场影视技术的革命， 把现代家用电器带入了一个数码科技的 新天地。
VCD解码电路原理与检修PPT课件
CL680
CL680是第三代MPEG1解码器。它除了兼容CL484外，还将PAL/NTSC制式 编码器集成在同一芯片中，并能自动切换制式。它既有复合视频信号输出，又有 S视频信号输出，图像纠错能力进一步加强；在声音处理方面，增加了扩展功能、 左右声道转换功能。它有如下特点：
数字式NTSC/PAL编码器集成其中，可直接输出Y/C分离信号和复合视频信 号，具有极佳的图像质量。
① 工作电压。CL48X系列、CL680、ES3210解码器采用电源供电，ES3204、 OTI207解码器工作电压为+5V。
② 晶体振荡器的时钟信号。CL48X系列解码器的时钟信号采用40MHz或， CL680采用，其幅度一般在1VP-P左右，可用示波器检测。
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4.3 常见故障及检修方法
rom视频音频cd子码数据dramromcd接口串行数据流主机接口主机数据cl680内部功能方框图通用微处理器接上电源时微代码从rom中读出并送入cl680中cl680接收cd子码信息在主控微处理器和内部risccpu的控制下进行解压缩处理解出的音频和视频信号分别通过音频和视频接口电路输出接口接口risccpucpu微代码存在dramrom中解压缩处理接口音频dac话筒回声滤波器cddsprf伺服控制cl680mpeg1解码器ntscpal解码器时钟发生器osdcdg解码器键控功能展宽音场cd复合视频立体声音频输出主控微处理器显示级操作键4mbdramrom视频cl680的相关电路cl680利用其cd接口的4个引脚接收来自cddsp电路的数字信号视频复合信号经低通滤波器输出分离的yc信号经过低通滤波器送到s视频端子音频数据信号经解压处理后输出音频数字信号再经da变换器卡拉ok电路处理后输出光盘dspcdrom电路电路音频解压处理电路音频da视频编码滤波器cpu接口存储器接口伺服电路cpudramcl680以cl680为主体的视频信号处理电路激光头伺服电路dspcdrom解码电路数据分离电路视频解压缩处理电路压缩处理音频解压缩处理电路电源变压器将220v交流电压变成多组交流低电压互感滤波器音频视频输出电路vcd信号处理电路10av解码器cl680cpu78p18dsp电路saa7372数据插座270mhz晶体解压缩处理电cl68011cl680的重点部分引脚排列及波形图当播放vcd光盘时检测cl680的3脚的bck信号波形data再检测cl680的5脚的lrck信号波形再检测cl680的67脚的复合视频信号波形69脚的亮度信号波形再检测cl680的75脚的色度信号波形1243解码系统的故障率不高但检修难度较大主要是因为解码器电路集成度高且功能复杂与周边电路无论是在软件还是硬件上都联系紧密
VCD、DVD原理与维修第2章 VCD机芯及解码电路
2.1 激光头的组成及工作原理
激光头由激光发射系统、激光传播系统和激光接收系统组成。激光发射 系统主要由激光二极管组成。普通型激光二极管主要由半导体激光器 （LD）、光电二极管（PD）、散热器、管帽、管座、管脚等构成，如图 2.1所示。激光器产生的激光波长一般为780nm，从发射窗射出。激光的 波长越短，效果越好。激光器产生激光时会发热，散热器起散热作用。 激光器有负温度特性，它产生的激光的功率随温度而变化。光电二极管 对发射的激光功率进行检测，将检测到的信号送到激光功率自动控制 （APC）电路，以控制激光二极管的驱动电流，从而控制激光发射功率， 使它保持恒定。
图2.4所示是索尼机芯常用APC电路。LD的驱动电流由Q提供，Q输出的 电流大小受APC电路控制。APC电路实际是一个运算放大器，集成在伺服 集成电路之中。激光功率检测二极管PD用于检测LD发光强弱，并将强弱 信号送入APC电路，经运算放大后输出控制电压去调节Q的驱动电流。电 位器VR用于设置PD的偏置电压，通过调整VR可设置LD发射的初始激光 功率。VR安装在机芯上，当因光头老化而读盘困难或不能读盘时，可适 当调整VR来提高LD初始发射激光功率，从而短时间增强读盘能力。
2.4 飞利浦机芯组成及原理
机芯是VCD机的关键部件，是集光学、伺服控制技术和精密机械于一体的部 件，用于快速、准确地读取光盘信息。采用飞利浦机芯的有万利达、爱 多、先科、厦新、锦电等品牌VCD机。所采用的飞利浦CDM12机芯抗震 能力强，在90°范围内倾斜皆可正常播放。
2.4.1 机芯组成
CDM12机芯主要由托盘进出机构、夹持机构、进给机构、光盘旋转机构 和物镜机构组成。其中进给机构、光盘旋转机构和激光头安装在激光头 组件上。激光头组件通过销钉嵌在升降斜槽内，和托盘进出机构、光盘 加/卸载机构、夹持机构共同安装在机芯支架上，如图2.6所示。
VCD影碟机整机电路原理与维修
（2）循迹伺服。
循迹电路采用三点循迹方法，由D1，D5检测光迹的跟踪情况，其控制过 程如下：D1，D5输出的信号送到ICS1的20、23脚，经内部缓冲放大、 低通滤波后从其③、⑤脚输出至ICS3的④、⑨脚。经过内部A/D转换， 前置预处理得到数字循迹误差信号，经伺服逻辑控制后从27脚输出循迹 PWM信号至驱动放大 ICS5的②脚。放大后的信号从12、9脚输出至循迹 线圈，保证发射的激光始终跟踪信号的轨迹。其循迹伺服信号流程如图 3.5所示。
图3.3 伺服处理电路框图
图3.4 聚焦伺服控制信号流程图
图3.5 循迹伺服控制信号流程图
（3）进给伺服。
进给伺服的误差信号仍来自于D1、D5的误差信号（D1-D5），其控制信 号流程如图3.6所示。由ICS3伺服逻辑输出的进给误差信号（PWM）从 28脚输出至ICS4的⑥脚进行驱动放大，放大后的信号从其12、9脚输出 至进给电机两端，以保证对激光头组件的粗调，使其进入循迹伺服控制 范围。
图3.2 RF信号电路和数字信号处理电路
2. 伺服处理电路
该机伺服电路由聚焦伺服、循迹伺服、进给伺服、主轴伺服四部分组成， 由ICS1，ICS3，ICS4，ICS5及其外围元件组成，其组成框图如图3.3所 示。 （1）聚焦伺服。聚焦伺服的误差信号取自光敏检测二极管D2，D3的差 值信号(D2+D4)((D3+D4)，其控制过程如下：由D2～D4检测的信号经 TDA1300放大后分两路输出，一路由⑨脚输出RF求和信号；另一路从①、 ②、④脚输出聚焦伺服控制信号到SAA7372的③、⑤、⑦、⑧脚进行处 理，经其内部A/D转换、前置预处理变成聚焦误差数字信号后送到伺服逻 辑控制，从其26脚输出聚焦脉宽调制（PWM）信号到ICS5（TDA7073） ⑥脚进行驱动放大，从13、16脚输出信号到聚焦线圈两端，以保证激光 头对光盘的精确聚焦。其控制信号流程如图3.4所示。
2-10 整机电路原理图识图步骤和要领
（2）AM收音机的本机震荡器电路：
该电路采用变压器耦合方式，形成正反馈电路。 其震荡频率由LC谐振电路决定。在 LC谐振回路中也 采用了变容二极管 VD2 ，调谐控制电压加到变容二 极管的负端，使变容二极管的结电容与高放电路中 的谐振频率同步变化。改变调谐控制电压， VD2 的 结电容也会随之发生变化，本振产生的信号频率也 会发生变化。当变频输入信号的谐振频率增加时， 本振的输出频率也同步增加，使高频载波与本振频 率始终相差465kHz。中频信号的频率为465kHz。
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小
结
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1、了解电子产品功能
2、找到整个电路图总输入输出端
3、将整机电路划分出独立功能单元 4、将各个功能单元的分析结果综合
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（4）AM收音机的中频放大电路
该电ห้องสมุดไป่ตู้的输入和输出都采用变压器耦合方式。中频放
大电路的主体是三极管 V4，中心频率被调整到465kHz,可以 有效的排除其他信号的干扰和噪声。
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（5）AM收音机的检波电路
检波电路与中放电路制作在一起，V5是中放电路的放大三极管。 该三极管放大后的中频信号由中频变压器 T3选频，再由变压器的次 级将中频载波送到检波电路，检波电路中的二极管 VD4将中频载波 信号的负极性部分检出，再经RC低通滤波器去除中频载波信号，取 出低频音频信号输出。
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（2）AM收音机的本机震荡器电路：
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（3）AM收音机的混频电路
该电路的核心器件是三极管 V3 。高频信号经过变压器耦 合后加到 V3的基极。本振信号经耦合电容 0.0047μF加到三极 管 V3 的发射极。混频后的信号由 V3 的集电极输出，集电极负 载电路中设置有谐振变压器，即中频变压器。中频变压器的 初级线圈与电容（ 200pF）构成并联谐振回路，从混频电路输 出的信号中选出中频（465kHz）信号，再送往中频变压器。
VCD整机电路原理分析
CXD3068Q
12
CXD3068Q 主要引 脚功能
13
1）组成框图
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2）整机装配接线图
话筒音量调节
电源、信号输出 话筒放大
机芯板 操作显示板 RF处理/DSP/伺服/解码
电源变压器
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3）信号流程图
进给、聚焦、循迹、主轴驱动话筒信号输入放大
操作显示 音、视频DAC 系统控制CPU、解码 RF信号处理
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2）LD供电控制及APC电路 U11的11脚发 出LD-ON高电平 指令，经Q807倒 相送IC802的19脚， 使A2开通，2脚电 压降低使导通，经 CN801加到LD。 当LD发光强 度增大时，PD等 效电阻变小，使 IC802的3 脚电压 下降，XA1、A2处 理后，使2 脚电压 升高，减小LD电 流。反之过程相反。
6
识读各种视盘机电路图的基本任务
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。 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。
第1章 VCD、DVD结构和工作原理
光盘信息的读取过程： 光盘信息的读取过程：
刻录 激光头 VCD 光盘信号 RF放大伺服 RF放大伺服 误差检出 伺服系统
射频 调制器 RF 输出
视频编码 D/A变换 D/A变换 音频 输出
MPEGMPEG-1 解码器 音频 D/A
EFM 解调 数字处理
解调后的数字信号进行MPEG- 解码处理， RF放大电路会将聚焦误差和循迹误差检出并送到伺服系统，同 解调后的数字信号进行MPEG-1解码处理，解码后的音频数据送 RF放大电路会将聚焦误差和循迹误差检出并送到伺服系统， 放大电路会将聚焦误差和循迹误差检出并送到伺服系统 MPEG 激光头拾取光盘上的信息并送到RF RF放大电路中进行伺服预放处 激光头拾取光盘上的信息并送到RF放大电路中进行伺服预放处 音频数据经D/A变换后可直接经音频输出电路输出模拟音频信号 到音频D/A视频数据经D/A EFM解调 时放大后的RF信号要进行变换后可直接输出模拟视频信号 同时音/ 信号要进行EFM解调， D/A变换电路中D/A变换后可直接输出模拟视频信号 变换电路中，视频数据送到视频编码D/A RF信号要进行 到音频D/A视频数据经D/A EFM解调，即数字处理D/A变换电路中 时放大后的D/A 变换电路中，视频数据送到视频编码D/A变换电路中 RF 音频数据经/视频信号也都可经射频调制器调制后输出射频信号 同时音 D/A变换后可直接经音频输出电路输出模拟音频信号 理 24
爱多IV-820BK型 爱多IV-820BK型VCD机采用的光敏二极管组件 IV 机 9
TDA1301伺服处理电路 TDA1301伺服处理电路
RF放大和 TDA1302 RF放大和 伺服预放电路
DSP电路 SAA7345 DSP电路
伺服预放电路板上的集成电路 10
VCD DVD电路分析
（6）、 R、G、B经视频编码输出视频信号。
23
24
25
（五）、视频编码和D/A转换电路
CL484输出的是8位分时传输的数 字R、G、B信号，在编码前先将其处 理成同时传输的R、G、B信号，再经 数字编码、D/A转换、输出复合的视 频信号（CVBS）或亮色分离的Y、C 信号。
前置信号处理
聚焦、循迹、 进给伺服电路
FOK、SENS、MIRR 检测
伺服驱动电路
4
5
1、前置信号处理器
（1）、功能：将激光头拾取的光电信 号进行放大和限幅处理，产生1V p-p的 RF信号。
6
（2）、组成；主要由激光头组件、 RF信号、聚焦误差信号、循迹误差信 号、自动光功率控制电路组成。
③、24 脚输出的信号送到N102的伺服定序器， 决定是否启动聚焦伺服系统进行工作。
④、如要启动聚焦伺服电路则从1脚输出聚焦 误差信号去控制伺服电路的工作。
12
聚焦伺服控制电路
13
（2）、循迹和进结伺服电路
14
（三）、数字信号处理电路（N102）
15
1、数字信号处理过程
（1）、缓冲放大与非对称限幅校正处理 （2）、EFM解调和数字PLL电路 （3）、子码P—W、子码Q处理器 （4）、数字信号的处理输出 （5）、静音控制 （6）、同步保护电路
在输出电流满载且不变时，其输出电压 的变化值△U0与输出额定电压值U0之比， 称为稳压电源的电压调整率。
29
电压调整率 U0 U0
输出电流满载且不变
电压调整率是衡量电源稳压性能好坏的 重要指标。越小越好，应小于0.01。
（2）、纹波电压要小。
VCD数码机芯电路系统解读
（1）数字信号处理器的组成
子码中的Q码用途最大。Q码是为使视盘机具有更高级的 功能而设置的，可进一步改善整机的操作性能。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。
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。
10
（1）数字信号处理器的组成 接口电路的作用：控制数字信号输出的方式，即并行 还是串行方式输出。 时钟发生器的作用：产生基准的时钟信号，供数字锁 相环、CLV伺服电路使用，也可以从其他电路直接输入。
CPU接口电路与机芯CPU和系统控制CPU相连，用于 接收控制指令和传送相关的数据信息。
缓冲器
32KRAM
EFM 解调
数
据
寄
总
存
线
器
D/A 数据 处理
数字 PLL
时钟
纠错 子码Q处理器
LRCK 45
串/并 行处 理器
DATA 46
BCK 47
C2PO 56
SQSO 77
SQCK 78
16.9344 时钟 4.3218 PLL（BCK）
13
（2）电路工作原理分析
RF信号
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C137
多路器
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VCD激光视盘机基本原理
视盘基础知识-----资料来源/[福泉在线]1第四章 VCD激光视盘机基本原理VCD激光视盘机是在激光CD机的基础上发展起来的,它沿用了CD机的激光头,伺服系统,控制系统以及机械系统,两者的结构具有极大的相似性.VCD光盘采用了CD光盘的记录格式.按照MPEG-Ⅰ标准压缩处理的VCD音视频数据信号录制在CD格式的音频数据记录区,VCD 视盘机在 CD 机基础上相应增加了 MPEG-Ⅰ标准的 VCD 音视频解码电路,这就是两种机器最大差别.第一节 CD/VCD光盘信号的记录CD 光盘上记录的音频信号要先按照规定的信号和记录格式处理成复合数字信号,再用该复合信号去控制激光调制器的通断,使其在光盘上刻制如图 4-1-1 所示的信息坑点,这些具有长短变化的坑点代表了该复合信号,这样,就可将音频信号记录在光盘上.CD/VCD光盘有8cm和12cm两种直径规格,通用使用12cm光盘.图4-1-2所示是CD光盘信号记录处理流程.下面对图中各部分的作用分别说明.一,低通滤波器用于消除有效音频信号频带范围以上的干扰信号,防止A/D转换时出现重叠镜像噪声.二,模数转换器ADC对模拟音频信号进行采样保持,量化,脉冲编码等A/D转换处理,将模拟音频信号转换成16位二进制的数字信号.CD音频信号的量化位数采用16位,数据传输的时钟频率=采样频率×量化位数,对于立体声来说,每一声道数据传输时钟=44.1KHz×16=705.6KHz.由于CD录制信号的左,右声道的数据字是交替排列,为了使数据流在正确的时标内能保持原有的音频信息,所以数据传输的时钟频率必须提高到原来的两倍,即705.6KHz×2=1.4112MHz.VCD视频信号采样值的量化位数采用8位,在A/D转换时被变换成8位二进制数字信号.VCD音频信号采样值采用16位量化等级,被转化为16位二进制数字信号.VCD音视频数字信号接着被送到MPEG-1编码器进行压缩编码处理,其中视频信号的压缩率为1/120~1/130,音频信号的压缩率为1/6.三,多路复用器1将左右声道数据信号交替混合在一起.四,交叉交织里德索罗门编码参见第二章第二节.五,控制字数据字在完成交叉交织里德索罗门编码后,经过多路复用器 2 时,还要插入一个8 位的附加数据字,这个附加数据字称为控制字或子码.控制字的作用是提供光盘所录制信号内容的一些信息,控制字中的每一位都有识别标识.控制字位于音频数据流之后,同步字之前一起录入光盘. 光盘在播放时,控制字由CD-DSP识别出来,每一位控制字被插入到指定的存储器中,通过以固定时间间隔对有关的存储器进行分析,从而确定在过去一段时间里已读出的信息. CD和VCD视盘机一般只使用控制字的P,Q两种子码,而其余几种主要是供计算机显示器和显示图形的EFM调制交叉交织里德索所门编码CIRC左声道右声道ADCADC多路复用器1多路复用器2控制字P~W多路复用器3激光调制器同步字至光盘图4-1-2视盘基础知识-----资料来源/[福泉在线]2有关软件使用.P码一般用于释放音频数据信号而准备静噪的静噪电路,Q码则包含有大量的信息:总的播放时间;总的音乐轨迹数量/或曲目数;识别单个音乐轨迹或单首曲目的始末点;每一首/段音乐的重放时间;音乐的结束信息(以便自动停机操作);去加重信息(是否具有杜比环绕声). 另外,Q码还包含复印,目录号,光盘制造日期以及其它不常用的其它信息.光盘总的播放时间和音乐轨迹/曲目数构成光盘的内容目录表,即TOC,TOC是CD/VCD机播放光盘所必备的信息.六,EFM调制EFM是英文Eight-Fourteen Modulation的缩写,即8位扩展到14位的调制.EFM是在数据加入控制字之后的又一重要信号处理过程,在该处理过程中,每组 16 位 CD 音频数据串被分成两组 8位数据字按一定的规则扩展为14位.这种EFM调制能够非常有效地解决数字信号在录制和读取过程中出现的一些问题.参见第二章第二节.七,耦合位在每两个14位数据字之间都排列有三个附加位,这三个附加位称为耦合位. 当上一个14位数据以1结尾,而一个14位数据以1开始时,在记录信号中就会出现了连续两个1的情况,为这消除这种情况,就在两个14位数据字之间加入耦合位.微处理器通过分析最末一个数据字的信号,来控制三个附加位的内容,使其满足前述EFM调制规则.耦合位在CD/VCD机中无其它作用,它将由CD/VCD机中的解码器识别出来并逐位滤除.八,凹坑长度数据录在CD/VCD 光盘上的最终时钟频率 4.3218MHz.任何一个凹坑长度都是该时钟周期的整数倍,由于进行了EFM调制处理,最短凹坑的时间长度为3T,最长为11T,共有九种不同长度的凹坑录制在光盘上.在播放光盘时,与数据信息相关的各种不同的凹坑长度将不断出现,每一种凹坑长度将产生出时钟频率的一种谐波.时钟频率关系到CD/VCD机中的CD信号解码器内部的压控振荡器(VCO)的工作频率,VCO通常工作于2倍时钟频率,即4.3218×2=8.6436MHz.九,同步字在数据处理过程 ,最后被插入的信息是同步字,同步字中作为待处理数据的起始点,也作为光盘转速控制电路的比较信号.同步字不同于光盘上所有其它数据信息,它是该24位数据组成:100000000001000000000010.第二节 CD/VCD信号的记录格式一,记录帧格式一个完整的信息帧由同步字,控制字(子码),耦合位,纠错位以及音视频数据字组成,同步字位于一帧之中所有数据字的最前面,1帧共有588个数字位.由于1帧包含CD音频左右声道的六个采样点,而采样频率为44.1KHz,故帧频:FS=44.1KHz/6=7.35KHz;记录读出时钟频率=7.35KHz×588位/帧=4.3218MHz.二,帧组格式由98个7.35KHz的帧构成一个帧组,又称扇区.帧组是98帧纵向排列而成.帧组的头两帧子码是S0和S1两个14位数字.它是在前述EFM调制过程中剩余里挑选的.因此,帧组中的子码就成了由96×8bit构成一个子码组(块).S0和S1作为子码帧组的同步和识别码.因为子码中含有播放节目的时间,章节等信息,因此光盘在播放过程中可以实现快速选曲,选时.第三节图像压缩编码和解码原理一,图像压缩的基本途径图像的数据量极大,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)取样方式视盘基础知识-----资料来源/[福泉在线]3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. 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.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,见示意图4.3.1.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像素的方块作基本操作单元,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.58×858×818×828×848×838×8图4.3.1视盘基础知识-----资料来源/[福泉在线]4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,即运用帧间数据压缩技术,来减少图像传输的数码率. 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.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,经分割取得最小操作单元.下面按8×8=64个像素组成的区块来讨论.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① 时间域信号的频谱视盘基础知识-----资料来源/[福泉在线]5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.如图4.3.2来说明DCT变换过程.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 4.3.2(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4.3.2(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,则说明该区区块26 22 18 20 24 31 42 4727 24 21 21 23 29 38 4427 25 23 22 22 27 36 4332 27 19 20 23 29 37 4335 28 17 19 24 30 39 4426 24 21 22 23 30 40 4521 22 25 24 23 31 42 4525 24 24 26 27 33 42 45232.349.0 41.7 -2.0 2.3 2.7 -2.6 -0.9-4.5 2.2 4.8 2.1 2.3 -1.7 0.0 0.11.9 -8.9 -6.4 -4.1 -2.2 2.1 0.7 0.9-0.5 -4.2 3.3 2.5 0.1 0.2 -0.9 0.03.3 0.7 3.7 6.3 2.2 -1.1 -1.5-0. 4-1.6 -2.6 -1.5 -2.7 -1.6 0.9 0.6 0.20.0 -0.4 -0.7 -1.0 0.6 -0.1 -0.1 -0.10.2 0.2 0.5 -1.0 -0.2 0.3 -0.1 0.4(a)原图(b)8×8区域(c)各像素亮度值取样(d)64个DCT系数 (e)DCT系数的排列方式图4.3.2 DCT变换过程视盘基础知识-----资料来源/[福泉在线]6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.图 4.3.2(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.2,DCT系数的再量化处理经过上述 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,而削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. 3,可变长度编码(VLC)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.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.三,帧间数据压缩技术视盘基础知识-----资料来源/[福泉在线]7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.1,三种画面按照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,而在重放时依靠帧存储器将 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帧后,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靠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.2,三种画面的连接通常,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,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。
《 VCD、DVD原理与维修(第3版)》电子教案
10．2 DVD视盘机电源的原理 10．2.1开关电源 新科D850型DVD视盘机采用变压器耦合并联型、自激式开关电源 ，如图10.4所示。
10.4新科D850型DVD视盘机电源电路
1、功率变换 接通电源开关SA后，市电电压经保险管F801送到由 C801、L802、L801、C804组成的线路滤波器进行滤波 ，随后通过D802～D805组成的桥式整流堆进行整流， 在C805两端建立300V左右的直流电压。该电压一路通 过开关变压器T802的初级绕组（3—6绕组）加到电源厚 膜电路Q803（STR—D6802）的3脚，为开关管Q1供电 ；另一路经启动电阻R804、R805限流，从Q803的2脚 输入到Q1的b极，为Q1提供启动电流使它导通。Q1导 通后，C805两端的300V电压经T802初级绕组、开关管 Q1和R808构成回路，回路中的电流在T802的初级绕组 上产生6脚正、3脚负的电动势，由于T802次级绕组接的 整流管反偏截止，所以能量存储在T802内部，同时正反 馈绕组1—2绕组产生的正反馈电压经C809、R805加到 Q803的2脚，由2脚输入到Q1的b极，使Q1在正反馈脉 冲的作用下进入饱和状态，
3
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四、背景知识 10.1 VCD电源电路的原理 电源电路的作用是供给VCD机各部件工作电压， 常用的有±5V，±12V，±3.2V， ±10V，20V， 交流3.3V等，由于VCD机整机消耗功率较小，所以 VCD积采用串联稳压电源的机型多于开关稳压电源机 型。 串联型稳压电源的结构形式为先用互感滤波器滤 出高频脉冲干扰，然后用降压变压器降压，输出多组 低压交流电，再经二极管整流滤波后用三端稳压器（ 或受控四端稳压器）稳压输出多组正负电压供给整机 各部分。互感滤波器、保险管、降压变压器、整流滤 波稳压电路实物图如图10.1所示。
第4章 VCD机电路的组成和工作原理
VCD/DVD机技术
4.3 伺服信号处理（SSP）电路
为了使得以上3个方面均能处于良好的工作状态，VCD机中设有4种 独立的伺服系统，即聚焦伺服系统、循迹伺服系统、进给伺服系统和 主轴伺服系统
VCD/DVD机技术
4.3 伺服信号处理（SSP）电路
4.3.1 聚焦伺服系统 所示为聚焦伺服系统工作原理的框图
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4.2 数字信号处理（DSP）电路
2．帧同步信号的分离
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4.2 数字信号处理（DSP）电路
3．EFM解调
当帧同步分离完成后，数字处理电路首先将EFM调制的数据 进行逆变换，即将为了满足刻录要求而变成的每个字节14位 的码，还原成为刻录前的8位标准码，成为数字电路通用的 数码形式。EFM解调过程，利用内部的EFM逆变换数据对应 表即可完成。
VCD/DVD机技术
电子工业出版社
第4章 VCD机电路的组成和工作原理
内容提要
本章主要介绍VCD机基本单元电路的组成、各部分电路的主要功 能和基本工作原理，着重分析了VCD机的数字信号处理（DSP） 电路、伺服信号处理（SSP）电路和系统控制电路的信号特征和信 号流程。通过对整机内部各框图功能的剖析与功能的分解，可加 深对整机电路功能的完整理解；对数字信号处理中的位时钟信号 ，帧同步信号和左、右声道时钟信号等关键信号进行了详细的介
4.3.2 循迹伺服系统
VCD/DVD机技术
4.3 伺服信号处理（SSP）电路
循迹误差信号的常用检测方法有三光束法和单光束法两种。 （1）三光束法。
VCD/DVD机技术
4.3 伺服信号处理（SSP）电路
（2）单光束法。
VCD/DVD机技术
VCD影碟机系统控制电路分析与检修
VCD影碟机系统控制电路分析与检修
刘武
【期刊名称】《电子世界》
【年(卷),期】2000(000)001
【摘要】@@ VCD影碟机属于智能型机器,它的各种工作模式和工作状态以及自动保护等功能都是由微处理器为核心的工作系统来进行自动控制,这种控制过程常称之为系统控制.可以说系统控制电路是机器的"大脑和中枢神经",担负着指挥中心和执行机构的工作重任.作为维修人员,只有了解机器的整个工作过程,建立维修思路,才能掌握正确的维修方法,而这必须从系统控制电路这一核心电路入手.现着重对该电路的基本结构、工作原理进行介绍,并结合维修实践,对其主要故障提供检修思路,以期读者触类旁通.
【总页数】3页(P40-42)
【作者】刘武
【作者单位】湖南省电子学会科普委员会
【正文语种】中文
【中图分类】TN946
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[J], 韩广兴
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VCD影碟机整机电路原理与维修
VCD影碟机整机电路原理与维修一、VCD影碟机整机电路原理1.电源模块2.解码模块VCD影碟机的解码模块是其核心部分，主要负责解码VCD光盘上的视频信号。
解码模块通常包括解读光盘数据、解码视频信号、输出到显示屏等功能。
常见的解码问题包括解码芯片损坏、解码电路连接线断开、解码信号干扰等。
3.视频信号处理模块VCD影碟机的视频信号处理模块主要负责处理解码后的视频信号，包括色彩、锐度、对比度等参数的调整。
视频信号处理模块通常包括视频放大、视频滤波、视频调节等电路。
常见的视频信号问题包括视频线路接触不良、视频处理芯片损坏、视频信号干扰等。
4.音频信号处理模块VCD影碟机的音频信号处理模块主要负责处理解码后的音频信号，包括声音的调节、平衡、音质的优化等。
音频信号处理模块通常包括音频放大、音频滤波、音频调节等电路。
常见的音频信号问题包括音频线路接触不良、音频处理芯片损坏、音频信号干扰等。
5.控制模块二、VCD影碟机常见故障及维修方法1.无法打开电源如果VCD影碟机无法打开电源，可能是由于电源开关故障、电源线路短路等原因造成。
检查电源开关是否正常，排除短路等问题，更换故障元件或调整电源线路可实现修复。
2.图像花屏或无图像如果VCD影碟机出现图像花屏或无图像的问题，可能是解码模块或视频信号处理模块故障引起。
检查解码模块和视频电路连接是否良好，更换损坏的解码芯片或视频处理电路可解决问题。
3.声音失真或无声音如果VCD影碟机的声音失真或无声音，可能是音频信号处理模块或音频输出电路故障引起。
检查音频处理电路和音频线路是否接触良好，更换损坏的音频处理芯片或音频放大电路可修复问题。
4.控制功能失效如果VCD影碟机的控制功能失效，可能是控制模块或按键电路故障导致。
检查控制芯片和按键电路连接是否正常，更换故障元件或调整控制电路可修复问题。
综上所述，VCD影碟机的整机电路是其正常运行的关键，需要对各个模块进行有效的维护和修理。
VCD、DVD原理与维修第2章 VCD机芯及解码电路
光盘的卸载原理如图2.12（b）所示。托盘向外移动初期，托盘左边的升 推杆离开提升夹的U形槽，托盘右边的降推板接触激光头升降架尾部，随 托盘继续移动，推动激光头升降架沿机芯尾部A倾斜面向外滑动，4个升 降销也沿倾斜槽从高部滑动到底部，激光头升降架随之下降，使旋转盘 上的光盘落入托盘。激光头升降架上的旋转盘与激光头组件也下降，远 离托盘平面，由托盘进出机构将托盘送出机外。
图2.2 封装形式
2.3 光敏接收器
光敏接收器常用衍射光栅型激光枪，如索尼CDM14机芯的激光头中，5分 光敏接收器一般用于全息照相复合型激光管，如飞利浦CDM12机芯与夏 普机芯。 6分光敏接收器中央的4只光敏管（A, B, C, D）用于接收主光束，进行光 电转换，产生聚焦电信号与RF电信号；两边缘光敏管E, F用于接收辅助 光，进行光电转换，产生循迹电信号。 5分光敏接收器中央的3只光敏管D2, D3, D4用于接收主光束，进行光电转 换，产生聚焦电信号和RF信号；两边缘光敏管D1, D5用于接收辅助光束 进行光电转换，产生循迹信号。
2.4 飞利浦机芯组成及原理
机芯是VCD机的关键部件，是集光学、伺服控制技术和精密机械于一体的部 件，用于快速、准确地读取光盘信息。采用飞利浦机芯的有万利达、爱 多、先科、厦新、锦电等品牌VCD机。所采用的飞利浦CDM12机芯抗震 能力强，在90°范围内倾斜皆可正常播放。
2.4.1 机芯组成
CDM12机芯主要由托盘进出机构、夹持机构、进给机构、光盘旋转机构 和物镜机构组成。其中进给机构、光盘旋转机构和激光头安装在激光头 组件上。激光头组件通过销钉嵌在升降斜槽内，和托盘进出机构、光盘 加/卸载机构、夹持机构共同安装在机芯支架上，如图2.6所示。
图2.17 托盘进出机构传动原理
VCD工作原理及伺服原理
VCD工作原理及伺服原理一,激光头组件其主要作用是发射恒定功率的激光束,投射到光盘的信息面上,同时接收光盘反射的随光盘信息坑点变化的激光信号,并将其转换成电信号输出,以此得到声图信号和伺服控制信号.二,RF前置放大电路RF 放大电路主要对激光头读取的电信号 A,B,C,D,E,F 进行电流电压(I/V)的转换,并处理形成带有声音和图像的RF信号,循迹误差信号TE和聚焦信号FE.此外,它还包括自动激光功率控制电路(APC).RF信号:RF=A+B+C+D或D2+D3+D4循迹误差信号:TE=E-F聚焦误差信号:FE=(A+C)-(B+D)或D1-D5三,DSP及伺服电路(一) CD信号处理电路CD数字信号处理电路的作用是,将记录在CD格式数据区域内的音,视频EFM信号解码成MPEG-Ⅰ标准编码的音,视频数据 CD-DATA 信号,同时还产生位时钟信号 CD-BCK,左右时钟信号 CD-LRCK,这三个信号被送往VCD解码电路,以进行MPEG-Ⅰ解码处理.CD 数字信号处理电路一般均采用大规模数字处理集成电路,故又称 CD DSP,它是 CD 信号处理的关键部件,虽然市面上流行的型号很多,但它们大都具有以下主要功能,如图4-5-2:限幅电平电路去除EFM信号幅度上的干扰信号;由PLL锁相环电路进行EFM时钟再生;EFM解调;帧同步分离,保护,内插;子码的解调;Q 子码 CRC(循环冗余)检验;加重补偿输出;起伏吸收;CIRC译码(译码,去交织,纠错);插补(平均值/前值保持)静噪;CLV伺服控制等.经限幅处理已变成逻辑电平的EFM信号在DSP内分别输入PLL电路,帧同步检测电路,EFM解调等电路.1,PLL电路在 PLL电路中,EFM 脉冲信号与压控振荡器(VCO)的相位和频率进行比较,产生用于同步目的的信息坑时钟,即位时钟信号.PLL电路置于无调整化状态,VCO 的自由振荡频率不需调整,VCO 的相位差和频率误差经低通滤波器送到 VCO 的控制端,以调整VCO 的振荡频率处于相对于重放EFM 脉冲信号的锁定状态,从而产生位时钟信号.2,EFM信号的解调PLL电路中的VCO产生参考时钟为4.3218MHz,解调器内任一部分所用的时序均可由它导出.为了解调 EFM 信号,用帧同步检测器将重放EFM 信号中的 7.35KHz 帧同步信号取出,与晶振分频产生的基准7.35KHz帧同步信号相比较,同步时DSP输出同步标志信号,进行EFM信号的解调,即将14位的EFM信号变换成8位的数字信号,与此同时,将数据分离成音视频数据和子码数据.对于子码数据的解调,首先检出子码帧同步信号,子码解调电路再将其分为 P~W 八种数据,对 Q 码进行 CRC 检验,通过检验 DSP就可输出识别信号,同时向系统 CPU 传递子码数据.此外还要检测有无加重,有加重时DSP输出控制识别信号.3,去交织与CIRC译码音视频数据在输入CIRC译码电路后,将在时间序列上把分散的数据依时间序列顺序交替排列,进行CIRC译码和去交织处理,同时根据CIRC符号对数据错误进行校验.如果产生超出此种纠错能力的错误数据,接着就要进行插补和静噪等处理,再输出16位的音视频数据信号.在 CIRC 译码和去交织处理期间,如果光盘旋转出现时基误差数据,就要将这些数据存储于存储器(使用与EFM信号同步并来自VCO的位时钟信号来进行存储),读出数据则使用晶振产生的标准时钟来读取,这样可吸收重放信号的时基误差.4,插补与静噪当音视频数据信号出现一个错误字时,DSP将采用线性插补或保持前面字的方法来保持信号的连贯性.线性内插是指用前后取样值的平均值来代替错误的信息值;而保持前面字的方法是根据模拟信号的连续性,用前一个采样值来代替错误的采样值.当连续出现两个以上错误字时,经系统识别,将信号处理电路在出错的地方断开,使其无信号输出,从而避免了噪声的出现.(二)伺服电路伺服电路主要由聚焦伺服,循迹伺服,进给伺服以及主轴伺服电路组成,与 LD 视盘机相比,VCD 视盘机无主轴转速检测FG信号发生器(DVD一般设置)和倾斜伺服系统.1,聚焦伺服电路控制聚焦线圈带动物镜自动跟踪光盘信号面的上下波动,使激光束的焦点始终处于光盘信号面上,以消除机械误差和光盘旋转振动造成的光盘对激光束焦点的偏离.2,循迹伺服电路控制循迹线圈带动物镜作径向自动调整,使0次主光束始终跟踪信号轨迹.3,进给伺服电路控制激光头组件在其运动轨道上移动,使激光头处于所搜索或播放的轨迹处,以便实现循迹伺服的正常跟踪.VCD 光盘上的信息坑点轨迹是由内逐渐向外呈螺旋状排列,激光束通过循迹伺服由内向外跟踪信号轨迹,但循迹伺服的最大循迹范围为0.3mm,只能作精细循迹,而光盘信息轨迹的范围远远大于0.3mm,要想从头到尾播放完光盘节目,在精细循迹的同时,还需逐渐向外移动整个激光头组件,以保证所读取的信息轨迹处于循迹细伺服的范围,这就是进给伺服.进给伺服也可以理解成粗循迹伺服.在播放过程中,激光头是由内向外连续循迹,这样总能产生一个向外的循迹误差分量,通常进给伺服使用一个低通滤波器从循迹线圈上取出循迹伺服向外的直流分量,作为进给伺服误差信号,送到进给伺服放大器,驱动进给电机旋转,带动激光头组件缓慢向外移动,使激光头始终处于循迹伺服的跟踪范围.当系统初始化或搜索选曲时,系统控制切断低通滤波器,即断开进给伺服,控制进给伺服放大器将进给电机置于高速运动状态,使激光头组件快速移到目标位置.4,主轴伺服电路控制光盘按规定的速度和相位进行旋转,保证信号的正确读取.CD/VCD 光盘为恒线速度光盘,速度为1.2~1.4m/s,最内圈角速度为500转/分钟,最外圈角速度为200转/分钟.CD/VCD机的主轴伺服采用数字CLV伺服.(三)伺服驱动电路对伺服处理器送来的循迹,聚焦,主轴,进给误差信号进行放大,一般采用四通道伺服驱动放大集成电路直接驱动伺服执行机构(线圈和电机).四,解码电路VCD 视盘机解码电路都是以解码芯片为中心的音视频处理电路,其主要作用是将来自 CD 数字信号处理器的压缩编码信号CD-DATA进行MPEG-1解码,还原成已解压缩的音视频数据信号.如图所示为MPEG-1解码器的基本结构.主要由以下接口电路组成.1,基本接口主要为解码芯片内部各电路提供电源,复位,时钟等基本信号.解码芯片供电一般采用5V或3.3V,1.8V;所需工作时钟由外接晶振产生,一般采用27MHz和40.5MHz晶振.2,主电路接口与系统 CPU 相连接的数据传递接口电路,主要用于接收系统 CPU 的控制指令,并同时向CPU 提供实现正确控制所需的各种状态信息(现在一般系统CPU这部分电路均已集成在解码芯片内部,因此无需此接口). 3,CD信号接口主要用于接收CD数字信号处理器的数据CD-DATA,左右声道时钟CD-LRCK及位时钟CD-BCK三个基本信号,其中CD-DATA为激光头从光盘读取的记录信号,它已被CD DSP转化为脉冲数据信号.由于VCD视盘机主要是在CD机的基础上增加了解码电路,而解码电路所处理的信号来自CD-DSP电路,因此这部分电路被称为CD接口电路.4,RISC处理器和解压协处理器(内部电路)主要用于MEPG-Ⅰ编码信号的解码,将编码信号还原成压缩前的数字音视频信号,是解码器的核心部分.其中 RISC 是 Reduction Instruction Set Computer 的缩写,直译为降低结构设置计算机,也就是解压缩处理器,它具有解码功能和其它一些简单的图像处理功能,如静像,慢放,多画面等.解压协处理器主要用于协助32位RISC处理器的操作.5,DRAM接口由于VCD解码电路处理的数据量较大,它需要较多的存储器来支持,解码器通过DRAM接口电路外接动态随机存储器DRAM.在解码工作时,DRAM 里面暂存的有未解压缩的音视频数据,正在解压缩过程中的音视频数据,解压缩完成后的音视频数据以及其它系统控制数据.6,ROM接口犹如计算机一样,只有硬件并不能完成控制操作,ROM接口用于向解码芯片提供软件支持.EPROM中存储的是系统控制软件,它由视盘机生产厂家编写(目前DVD一般使用FLASH芯片).7,视频接口经解压缩还原后的经,绿,蓝三基色数字视频信号通过该接口输出传送到DAC转换器(现在一般解码芯片均集成了视频编码和DAC模块,因此视频接口输出的是模拟视频信号).8,音视频接口解码芯片通过该电路输出解压缩还原后的数字音频信号,一般有解压缩音频数据信号DA-DATA,解压缩音频左右时钟信号DA-LRCK,解压缩音频位时钟信号DA-BCK,音频系统时钟DA-XCK等信号(DVD一般具有模拟AC-3,数字同轴和光纤音频输出).五,音视频输出电路主要将音视频数据信号转换成模拟信号,并进行相应地处理以满足后续设备的使用电性能要求(符合行业电性能要求).1,音频数模转换和输出经解码后一般产生音频数字信号输出至音频数模转换集成电路,经转换后产生模拟音频左右声道信号,再送音频放大电路和静音电路处理,最后输出到音频输出插座.2,视频数模转换和输出经解码后一般产生视频数据信号VD(0~7),行同步信号HSYNC,场同步信号VSYNC和视频时钟信号VCLK,这些信号输出至视频编码和数模转换集成电路,经转换后产生模拟复合视频信号CVBS,S端子信号Y/C,再送视频放大,箝位电路和低通滤波电路处理,最后输出到视频输出插座(DVD 一般还具有色差,逐行色差和VGA接口).六,卡拉OK和面板控制电路1,卡拉OK电路在视盘机中,卡拉 OK 处理一般设置单独电路板,它只有小信号放大功能(部分机器还有回响和混响处理),麦克风信号一般在解码芯片或音频输出电路上与光盘主音频信号混合.七,电源电路电源电路用于产生各模块电路工作所需的电源电压.视盘机采用开关电源和线性电源两种.我公司的VCD均采用线性电源,DVD采用开关电源.视盘机电源一般提供以下几组电源:1,~3.5V:显示屏灯丝电压;2,-21V/-25V/-27V:显示屏显示驱动电压;3,+5V:RF 放大,DSP 处理,解码,音视频处理和系统控制等电路的工作电压,其中部分电路供电电压更低,它是将5V电压进行降压后产生的,一般有+3.3V或2.5V和1.8V;4,±8V/±9V/±12V:音频放大电压(部分采用单电源供电);5,+5V/+8V/9V/12V:伺服驱动电压.。
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（4）视频信号处理电路 视频数据
场、行同步 信号
IC10首先把数字视频信号成 Y、U、V 信号， GMF 按 数字信号处理电路 U702输出的数据流 C2PO 、 DATA 、 PAL/NTSC 制式编码要求，编制成亮度数字信号和色度数字 WCLK、SCLK 输入到解码集成电路IC3进行解码。由IC3内部 信号，经 DAC变换器还原成模拟的复合视频信号或S、视频 的数据分离电路分离出压缩视频数据，送解压电路，解压电路 信号，分别从 32脚和7脚输出。 依据各标头包含的各种参数信息，将视频压缩数据恢复成编码 前的图像数据，通过视频接口，送入视频编码集成电路IC1023 。
9
输出聚焦驱动电压， U702发出聚焦搜 激光头复位后， 使物镜上下移动来 2脚收到 FOK 高电平 索控制信号。 （向 5）聚焦搜索与主轴电机启动控制电路 U701 U702 发出聚 调整聚焦。 时， U701向U702发 焦搜索指令。 出主轴电机指令。
驱动主轴电机旋转。
主轴旋转起来后，U703的10脚输出约1.2V的RF信号，经处理后使 U701的2脚由高电平5V变为0V，U701控制接通U702的各伺服环路。
功
模拟电源，+5V 左声道模拟输出
能
音频左右时钟输入 音频数据串行输入 位时钟输入
左声道输出放大器偏置
4
5 6
CLKO
XTI XTO
系统时钟
振荡器输入 振荡器输出
18
19 20
EXT1L
AGND2L VCC2L
左声道放大器旁路电容
左声道DAC模拟地 左声道DAC模拟电源+5V
7
8
DGND
VDD
数字地
15
5.2.4 信号处理电路工作原理分析 （1） RF信号处理电路
D2、D3、D4
16
（2）数字信号处理电路
送解码电 路
利用PLL（锁 相电路）具有跟踪 输入信号频率和相 位的特性，其内的 RF放大 VCO 产生与主轴 线速度同步的位时 钟，并用它去确认 各数据段，再由 EFM将14位数字 信号还原为8位， 分为两路输出。
13
5.2.3 伺服电路理与分析 （2） 聚 焦 伺 服 电 路
14
5.2.3 伺服电路理与分析 （3） 主 轴 伺 服 电 路
主轴伺服分为速度 伺服（粗调）和相 位伺服（微调）
由此可见，访问而产生的空满度可以作为主轴电机相位误差标志， 由边缘检测电路从 主轴相位伺服（微调）是利用 EFM信号中分离出非连续性的位脉冲信号，送相 SRAM地址发生器产生的地址差来进 伴比较器控制压控振荡器（ 行的： 送入 CLV EFM 伺服电路，处理成控制电压，对主轴电机进行相位控制。 信号解调后得到的数据存储在 VCO）产生一个与 SRAM EFM 中， 信号同步并连续的位 SRAM地址发生器 脉冲，送到主轴电机控制电路中的 不断地对 SRAM数据进行访问，当SRAM CLV处理器，与基准时钟信号进行比 中实际存储量少于可接收的下 较，产生的误差信号作为主轴速度（粗调）伺服控制。 限时，表明主轴电机速度低；反之速度过快。
输出各种显示 5.2.2 系统控制与显示电路工作原理分析 段、位脉冲显 示信息。 （1）操作显示电路
取得按键 信号 送IC1进 行处理 遥控信号送 IC1送处理
送显 示信 息
4
（2）托盘进出控制电路
高 低 通 通 通
止
通
止
低
高
到位开
5
（2）托盘进出控制电路
高 低 通
通
通
低
高
到位开
6
OM5284
8
U703输出+5V电 U702输出LDON 压，使、T2、T3 激光头复位后， 高电平控制信号 导通，LD发光。 （4 ）激光二极管发光控制电路 U701 向 U702 发出 至U703。 LD-ON指令
若聚焦失败、重放节目 结束或无盘，U702的64 脚变为低，T1、T2、T3 截止，LD不发光。
第5章 VCD影碟机整机电路原理分析 本章要点
5.1 夏新768H2型影碟机电路组成及工作原理
5.2 万利达A28型超级VCD整机电路原理分析
1
5.2 万利达A28型超级VCD整机电路原理分析
5.2.1 信号流程及基本工作原理 （1）整机信号流程图 （2）主要器件型号及功能 （3）基本工作原理
2
音频信号以串行数据（ 在机芯 聚焦和循迹伺服控制信号分别送到 主轴伺服信号送到 CPU控制下，激光头从光盘上识读的信号（ U707 DA-DATA 的1、2脚，经驱动放大后驱动主轴电机做恒线 ）、串行位时钟（ U708的2、6脚，经驱动放大后用于 D1~D5 DA-BCK ），分别输 ）、左右 入U703 校正物镜，使激光束正确地从光盘上识读信号； 速转动。 时钟（ DA-LRCK 的20~24脚，经其放大、处理后形成的 ）形式分别送到IC11（音频DAC RF信号（ ）的2 RFO 、3、 ）从 1脚； 9脚输出， 送到U702的15脚。分别处理成聚焦（FO）、循迹（RA）、进给（SL）和 进给伺服控制信号送到 U702 视频信号数据以 还将RF信号处理成串行数据（ 8bit的YUV U707 像素格式输入到 的6脚，经放大后驱动进给电机带动激光头 DATA）、串行位时钟（ IC10的17~24脚进行视频编 BCLK） 主轴（MOT）伺服控制信号。 径向移动，对光盘的信息轨迹进行跟踪扫描。 信号、左右时钟（ 码。 WCLK）信号输出，分别送到IC3进行解码处理。 3
10
U702内的DSP对RF进行U701对光盘类别进行识 （6）光盘类型识别电路 EFM解调，经子码电路处理， 别，以数据形式通过串 将各盘片记录在TOC的特征 行总线送微处理器IC1， 标志从51脚输出。
IC1产生相应控制指令
三种情况：CD、VCD、超级VCD
11
（7） CPU复位电路
12
5.2.3 伺服电路理与分析 （1） 循 迹 进 给 伺 服 电 路
操作模式选择：高串/低并 静音控制：高禁用/低静音 模式控制数据/去加重
13
14
VOUTR
AGND
右声道模拟输出
模拟地
27
28
MC/MD2
ML/DSD
为BCKIN/去加重的模式控制
配音模式WDCK/双速控制
20
M65851FP
21
M65851FP
引脚 1 2 3 符号 MBPF2 MBPF3 LBPF1 功 能 引脚 15 16 17 符号 KADCINTIN KADCINTOUT KADCCONT 功 能
错误指示 数据信号 左右时钟 串行时钟 子码块同步 子码帧同步 送机芯控制处 子码时钟 理器，实现屏 幕信息显示 子码位输出
17
（3）音频信号处理电路
PCM1710
卡拉ＯＫ处理 M65851FP
IC11 数字信号处理电路 IC3 两路话筒信号经 解压得到的信号以数据（ 进行D/A转换，还原得到 MIC1 U702 、 输出的数据流 MIC2 R DA-DATA 输入 、L声道模拟音频信号经低通滤波后送入 IC401 C2PO ）、位时钟（ 放大后由 、DATA RTK4 、 DA-BCK WCLK 、RTK3 、 ）、声道 SCLK 电位器 输入到解码集成电路 时钟（ IC12 进行控制，然后合二为一送入 放大，输入 DA-LRCK IC13 ）形式，在系统时钟作用下输入音频数模转换电路 IC3 处理后由 进行解码。 IC13 IC14 ，经 再次放大输出。 ADC、DSP、DAC处理后由64 IC11 、18 63 。 脚送IC14放大输出。
PCM1710
I/R衰减控制 L输出 输入接 口衰减 PCM数 器 据输入 模式衰减控制 超取样 滤波器 四阶多 级电平 位移 DAC 低通 滤波 放大 输出 R输出 系统时钟
PCM1710内部结构
19
PCM1710
引脚
1 2 3
符号
LRCIN DIN BCKIN
功
能
引脚
15 16 17
符号
VCC VOUTL EXT2L
4
5 6 7 8 9 10 11 12
LBPF2
LBPF3 KSIGIN KCOUT KOLPF2 KOLPF1 KHPF2 KHPF1 KCISIG
18
19 20 21 22 23 24 25 26
KDACCONT1
KDACCONT2 KDACINTOUT
13
14
KILPF1
KILPF2
27
28 22
数字电源，+5V
21
22
VDD
DGND
数字电 11 12
VCC2R
AGND2R EXT1R EXT2R
右声道DAC模拟电源+5V
右声道DAC模拟地 右声道放大器旁路电容 右声道输出放大器偏置
23
24 25 26
CKSL
MODE MUTE MD/MD1
系统时钟选择：高384/低256
7
（3）激光头复位控制 处理成驱动信
装盘后，U701通过 串行总线将指令送 伺服处理集成电路 U702的接口电路 产生进给电机反转驱 动电压，激光头向圆 心方向移动，限位开 关动作而制动，光头 正好在零轨迹位置 号，输出PWM 驱动脉冲
随后U701控制接通U702内部循迹和进给伺服环路，使其进入伺服状态。