上门速查快修新型VCD/DVD机500例
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1.3 DVD视盘机的电路结构

DVD是英文DigitdlVideo Disc的缩写,名为数字激光视盘,实际上是一种数字式大容量存储媒体。

1.3.1 DVD视盘机的特点

DVD视盘机是VCD视盘机的升级换代产品,是新一代全数字化激光视盘机,采用的关键技术主要有高密度的数字记录技术、短波长激光技术、高效率的MPEG―2编码技术等。其技术特点主要有以下7个方面。

1.DVD 视盘机碟片的容纳内容

DVD视盘机碟片的规格与VCD、CD光盘一样,直径都是120mm,厚度为1.2mm(由两片黏合而成,每片0.6mm)。DVD碟片在相同的面积上能容纳数倍于CD的内容,其关键在于提高了记录密度,改进了数据压缩和解压缩技术,采用了双层或双面结构。

2.DVD视盘机碟片的记录密度

DVD在CD、VCD的基础上,通过改进光盘的结构和读取机构来提高光盘的记录密度,既可扩大存储量,又可加快数据传输率,这是从硬件方面改进光盘性能的主要措施。

DVD光盘的外形尺寸与CD、VCD相同,然而,它使用了面积更小的信号坑点和间隔更紧密的信号轨迹(轨迹间距为0.74μm,坑点长度为0.6μm),从而获得了更高的数据密度。

3.采用短波长的激光二极管

DVD视盘机为了可靠地读取光盘上高密度轨迹上的信息,使用了聚焦点更小的激光束。CD、VCD机上使用的激光器光束波长为780nm,介于红外光和红光之间,而DVD视盘机采用波长为635nm~65nm的红色激光器(激光二极管)比前者短15%以上。若采用波长更短的蓝色或绿色激光器效果会更佳。

4.增加了倾斜伺服机构

DVD视盘机通过增大物镜(又称透镜)孔径来减小激光点的尺寸,以适应高密度记录的重放,VCD机采用NA(孔径)为0.45的物镜,DVD机则采用NA为0.6的物镜,故DVD视盘机对光盘的要求更高,如果其垂直度稍有偏差,就会引起光学上的像差而导致图像质量下降。为此,DVD视盘机增加了倾斜伺服机构来自动调整,并采用透光率极好的精密光学玻璃物镜。

5.DVD与CD、VCD的兼容转换

为使DVD能兼容CD及VCD光盘,必须进行激光检测头的转换。现在出现用液晶遮光器进行转换的技术,代替以往采用的折射率不同的两个物镜,使得激光头体积和重量减小,成本降低,这也是DVD视盘机的新特点。

6.DVD视盘机的数据压缩和解压缩

DVD视盘机采用比CD机和VCD机更先进的数据压缩和解压缩方法。先进的数据压缩技术,降低了数据压缩率,可以提高视频和音频的质量。DVD视盘机采用MPEG―2标准进行图像和音频的压缩及存储。就图像数据而言,这种压缩技术能在画面色彩丰富、变化迅速时,在单位时间内提供较大的图像数字信息量,而在画面层次单一、更迭缓慢时则降低数字解码处理速度。

MPEG―2的数据压缩率比CD和VCD使用的MPEG―1要低,MPEG―1约为1/140,而MPEG―2大约为1/70,相当于前者的一半。再者,MPEG―2的数据传输率较高,而且能随活动画面的场景不同而改变。人眼通常对缓慢变化画面的分辨率较高,对迅速变化画面的分辨率较低。因此,动作激烈或色彩丰富的画面传输率高一些,数据多一些;动作缓慢或色彩单调的画面则传输率低一些,占用数据也较少。这就是运动补偿编码技术。DVD的数据传输率在(1~10)Mb/s之间变化,平均传输率为4.69Mb/s,而VCD的传输率固定为1.15Mb/s。

7.采用杜比AC―3系统

DVD视盘机采用了杜比AC―3系统作为数字音频压缩标准,这种标准可以把带有5.1个声道信息的声音信号压缩到原来的1/12。此外,DVD还通过改进信号处理方法(编码和纠错),提高编码效率,减少数据的冗余度(信息的重复量),同时增强纠错能力。

1.3.2 DVD视盘机的结构

DVD视盘机与VCD视盘机一样均为光电一体化的电气设备,是VCD视盘机的继承和发展。因此,DVD视盘机在结构上与VCD视盘机有许多相同之处。对于已经掌握了VCD视盘机原理与维修的人员来说,学习DVD视盘机也就很容易了。

DVD视盘机的典型电路结构如图1-3所示。与前面所述的VCD机相比极为相似,都是由机芯(包括机械部分与激光头组件)和电子电路两大部分构成。

图1-3 DVD视盘机的典型电路结构

1.DVD视盘机的机芯

DVD视盘机的机芯仍然是由光盘装卸机构、光盘旋转机构、进给机构和物镜及光学装置等组成的。

2.DVD视盘机的电路

DVD视盘机的电路部分由伺服电路,RF放大、DSP信号处理电路,音频和视频D/A转换与模拟信号处理电路,电源电路等组成的。

DVD视盘机与VCD视盘机在结构上看似区别不大,但实质上已经大大不同了。由于DVD视盘机的视频解码采用了MPEG―2解压芯片,同时对音频信号的处理更加完善,一般采用了AC―3杜比环绕立体声系统,加上DVD视盘机的光盘的轨迹远远小于VCD视盘机所采用的光盘轨迹,所以DVD视盘机的结构比VCD、超级VCD视盘机更精密。

1.3.3 DVD视盘机的信号处理

为了兼容CD、VCD碟片,DVD视盘机使用了双镜头式激光头或双焦点式激光头;同时,由于采用了增大聚焦物镜的孔径(NA),故而使聚焦点的尺寸更小、更精确地提高了记录的密度。

1.DVD视盘机的激光头系统

由于激光头从光盘上读取的信息高频部分较弱,故需要先送到预放大和均衡电路中进行放大和频率补偿,使模拟信号波形更加清晰,以便于A/D转换。

激光头从光盘上拾取的信号经RF放大电路放大混合,得到的RF信号输出到数字信号处理电路中,进行EFM+(8~16位调制)bit的解调和RS-PC纠错(里德-索罗门乘积纠错)等处理以后,送到MPEG-2解码器。

2.DVD视盘机的MPEG-2解码器电路

MPEG-2解码器对从DVD-DSP电路输送来的信息数据信号,先判断是CD、VCD还是DVD信号,然后在相应的软硬件DRAM、EPROM的配合下,完成输送与识别的工作。DVD视盘机的解码电路由两个部分组成:

(1)MPEG-2视频解码器。该电路用来对送来的压缩图像数据信号进行解压处理,得到的数据视频信号Y、Cr、Cb并送到视频编码器,视频编码器对数据视频信号进行处理,得到的PAL制或NTSC制视频信号输出给后级电路。

(2)MPEG-2音频解码器。MPEG-2音频解码器对输入的声音数据进行杜比AC-3解码处理,得到的数字音频信号送到六声道(或两声道)DAC电路进行处理,就可以输出5.1声道(或L+R两声道)的音频信号。

3.DVD视盘机的视频与音频输出方式

DVD视盘机可以设置多种视频、音频输出方式,其中:

(1)视频输出方式。视频输出有四种输出方式,即复合视频输出(AV工作方式)、S视频输出、色差分量(Y、Cr、Cb)和三基色(R、G、B)输出方式。

(2)音频输出方式。音频输出主要有5.1声道或L+R两声道模拟音频信号方式和SPDIP标准格式数码音频信号方式。数码音频信号可由同轴电缆接口或光纤接口输出。

4.DVD视盘机的伺服系统

DVD视盘机伺服系统的功能和VCD视盘机大体相同,主要由聚焦伺服、循迹伺服、进给伺服和主轴伺服电路组成。但DVD视盘机要求精度高,因此电路也比VCD视盘机复杂。

5.DVD视盘机的系统控制电路

DVD视盘机的系统控制电路与VCD视盘机基本相同,用于控制整机的正常工作。系统控制电路的核心是系统控制微处理器(CPU)。有些DVD视盘机采用了专用的系统控制微处理器和机芯控制微处理器,现在的DVD视盘机,其系统控制微处理器大多内置在解码集成电路芯片内,机芯控制微处理器则设置在数字信号处理集成电路芯片内。微处理器的工作需要得到相应软件设定程序(存储在程序存储器FLASH中)的支持。

6.DVD视盘机的操作/显示电路

DVD视盘机的操作/显示电路用来接收从按键送来的信号,并将该信号通过数据线传输到微处理器CPU,CPU根据该信号输出相应的操作指令,去控制整机进入相应的工作状态;同时,它也接收CPU送来的显示数据信号,并处理成显示控制信号送到显示屏,用于显示相应的符合,作为操作和了解整机工作状态的提示。

DVD视盘机所具有的遥控功能中的遥控接收器用于接收遥控发射器发出的红外光,然后将其转换为电信号后提供给微处理器。

7.DVD视盘机的电源电路

DVD视盘机的电源电路提供了整机的各种集成电路、电动机与显示屏等所需的各种工作电源。DVD视盘机大多采用开关稳压电源,输出的电压常见的有3.3V,5V,8V,+12V,-12V,-25V等直流电压与3.5V左右的交流电压。