Phân tích hệ thông CD – VCD, ứng dụng khối MPEG Audio/Video decoder để chuyển máy CD thành VCD

SÔÛ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ BOÄ MOÂN ÑIEÄN TÖÛ –&— ÑEÀ TAØI: PHAÂN TÍCH HEÄ THOÁNG MAÙY CD – VCD, ÖÙNG DUÏNG KHOÁI MPEG VIDEO / AUDIO DECODER ÑEÅ CHUYEÅN MAÙY CD SANG VCD. Sinh Vieân Thöïc Hieän :Ñoã Vaên Giaøn : Nguyeãn Ñình Huøng Lôùp : 95 KÑÑ Giaùo Vieân Höôùng Daãn : Leâ Vieát Phuù Thaønh Phoá Hoà Chí Minh 3 – 2000 Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP. HCM COÄNG HOØA XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Ñoäc Laäp – Töï Do – Haïnh Phuùc ******* Khoa : Ñieän – Ñieän Töû Boä moân : Ñieän töû NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Hoï Vaø Teân Sinh Vieân: Nguyeãn Ñình Huøng Ñoã Vaên Giaøn Lôùp : 95 KÑÑ I. Ñaàu ñeà luaän aùn: Phaân tích heä thoáng CD – VCD, öùng duïng khoái MPEG Audio/Video decoder ñeå chuyeån maùy CD thaønh VCD. II. Caùc soá lieäu ban ñaàu: Maùy CD hieäu PANASONIC DT7 Sô ñoà maùy CD hieäu PANASONIC DT7 Sô ñoà maùy VCD hieäu PANASONIC SA_AK65 Caùc taøi lieäu veà maùy CD, VCD vaø kyõ thuaät xöû lyù aûnh. III. Noäi dung phaàn thuyeát trình: Phaân tích heä thoáng CD, VCD. Phaân tích khoái MPEG Audio/Video decoder. Öùng duïng chuyeån ñoåi maùy CD thaønh VCD. Thi coâng chuyeån ñoåi. IV. Caùc baûn veõ: V. Caùn boä höôùng daãn : KS. Leâ Vieát Phuù VI. Ngaøy giao nhieäm vuï : Ngaøy….thaùng… naêm 1999 VII. Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï : Ngaøy 28 thaùng 02 naêm 2000. Caùn boä höôùng daãn Thoâng qua boä moân KS: Leâ Vieát Phuù Ngaøy……Thaùng……naêm…… NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN LÔØI NOÙI ÑAÀU Theo toác ñoä phaùt trieån cuûa khoa hoïc kyõ thuaät trong thôøi ñaïi ngaøy nay, Ngaønh kyõ thuaät soá ñaõ boäc loä roõ nhöõng öu ñieåm sieâu vieät cuûa noù vaø daàn daàn xaâm chieám vaøo trong moïi lónh vöïc cuûa ñôøi soáng con ngöôøi, ñaëc bieät laø lónh vöïc thoâng tin. Trong lónh vöïc naøy ngaønh kyõ thuaät soá ñaõ khaéc phuïc ñöôïc nhöõng nhöôïc ñieåm cuûa kyõ thuaät töông töï vaø cho ra ñôøi nhöõng saûn phaåm chaát löôïng cao nhö: maùy CD, VCD, Truyeàn hình caùp, Truyeàn hình HTVT, . . . Vieäc öùng duïng kyõ thuaät soá ñeå xöû lyù thoâng tin veà aâm thanh vaø hình aûnh laø moät ñeà taøi khaù môùi ñoái vôùi sinh vieân Vieät Nam. Ñeå tìm hieåu veà ñeà taøi naøy, vieäc phaân tích heä thoáng cuûa CD, VCD coù theå laø tieàn ñeà ñi saâu vaøo nghieân cöùu. Qua phaân tích heä thoáng naøy, moät öùng duïng ñöôïc ñöa ra trong thöïc teá laø chuyeån ñoåi maùy CD sang VCD. Vaø ñoù cuõng chính laø noäi dung vaø nhieäm vuï cuûa luaän vaên. Luaän vaên naøy bao goàm vieäc phaân tích heä thoáng maùy CD – VCD, vaø öùng duïng khoái MPEG Audio/Video Decoder ñeå thi coâng maïch chuyeån ñoåi maùy CD thaønh VCD. Taäp luaän vaên naøy bao goàm 6 chöông ñöôïc trình baøy nhö sau: Chöông 1: Chöông daãn nhaäp Chöông 2: Giôùi thieäu chung veà CD _VCD. Chöông 3: Phaân tích heä thoáng cuûa maùy CD_VCD. Chöông 4: Khaûo saùt sô ñoà cuûa khoái MPEG Audio/Video decoder ñeå chuyeån ñoåi maùy CD thaønh VCD. Chöông 5: ÖÙng duïng khoái MPEG Audio/ Video Decoder ñeå chuyeån ñoåi maùy CD sang maùy VCD. Thi coâng chuyeån ñoåi. Chöông 6: Keát luaän Trong quaù trình nghieân cöùu vaø thi coâng luaän vaên chuùng em ñaõ nhaän ñöôïc söï höôùng daãn vaø giuùp ñôõ raát chaân tình cuûa thaày LE VIEÁT PHUÙ cuøng quí thaày coâ trong khoa Ñieän – Ñieän Töû. Em seõ ghi nhaän saâu saéc coâng ôn naøy kính mong quí thaày coâ ñoùn nhaän nôi chuùng em loøng thaønh thaät bieát ôn!. Nhoùm sinh vieân thöïc hieän ñeà taøi Nguyeãn Ñình Huøng Ñoã Vaên Giaøn Lôøi Caûm Taï Chuùng em xin toû loøng bieát ôn saâu saéc ñeán thaày LE VIEÁT PHUÙ ñaõ taän tình höôùng daãn vaø cung caáp cho chuùng em nhöõng taøi lieäu voâ cuøng quí giaù, giuùp chuùng em hoaøn thaønh toát luaän aùn toát nghieäp naøy. Chuùng em xin baøy toû loøng bieát ôn ñeán caùc taùc giaû cuûa caùc taäp taøi lieäu voâ cuøng quí baùu. Vaø cuõng xin caûm ôn quí thaày coâ coâng taùc taïi tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät ñaõ goùp phaàn giuùp ñôõ chuùng em trong thôøi gian laøm luaän vaên. Xin gôûi lôøi caùm ôn caùc anh chò ñoàng nghieäp vaø caùc baïn cuøng khoùa ñaõ ñoäng vieân vaø ñoùng goùp yù kieán cho chuùng toâi thöïc hieän ñeà taøi naøy. Nhoùm sinh vieân thöïc hieän ñeà taøi Nguyeãn Ñình Huøng Ñoã Vaên Giaøn MUÏC LUÏC Trang Chöông 1: Chöông daãn nhaäp Chöông 2: Giôùi thieäu chung veà CD, VCD Chöông 3: Phaân tích heä thoáng cuûa maùy CD, VCD Chöông 4: Khaûo saùt sô ñoà cuûa khoái MPEG Audio/Video decoder Chöông 5: ÖÙng duïng khoái MPEG Audio/Video decoder ñeå chuyeån ñoåi maùy CD thaønh VCD. Thi coâng chuyeån ñoåi. Chöông 6: Keát luaän CHÖÔNG I CHÖÔNG DAÃN NHAÄP Xöû lyù tín hieäu thoâng tin baèng kyõ thuaät soá laø moät trong nhöõng phöông phaùp toái öu ñeå khaéc phuïc nhöõng khuyeát ñieåm cuûa kyõ thuaät töông töï trong ngaønh coâng ngheä thoâng tin hieän nay. Vieäc taän duïng toái öu caùc keânh truyeàn soùng, caùc phöông tieän löu tröõ thoâng tin cuõng nhö khaû naêng phuïc hoài thoâng tin ôû chaát löôïng cao laø caùc keát quaû cuûa quaù trình nghieân cöùu xöû lyù tín hieäu thoâng tin baèng kyõ thuaät soá, xong moät trong nhöõng tieâu chuaån phoå bieán ñöôïc ñöa ra hieän nay laø tieâu chuaån MPEG (Moving Picture Experts Group). Ñaây laø tieâu chuaån xöû lyù tín hieäu aâm thanh, hình aûnh chuyeån ñoäng ñöôïc söû duïng thoáng nhaát trong caùc lónh vöïc truyeàn tin, cuï theå nhö maùy CD-VCD laø nhöõng saûn phaåm ñöôïc taïo ra döïa treân cô sôû cuûa kyõ thuaät naøy. Kyõ thuaät xöû lyù tín hieäu Audio/Video theo tieâu chuaån MPEG laø moät ñeà taøi coøn khaù môùi meõ ñoái vôùi caùc kyõ sö Vieät Nam noùi rieâng, cuõng nhö caùc sinh vieân Vieät Nam noùi chung. Ñeå tìm hieåu vaø öùng duïng kyõ thuaät naøy, vieäc phaân tích heä thoáng maùy CD-VCD coù theå ñem laïi cho chuùng ta nhöõng kieán thöùc cô sôû, laøm tieàn ñeà cho vieäc ñi saâu vaøo tìm hieåu ngaønh kyõ thuaät treân, ôû moät goùc ñoä cao hôn nhö truyeàn hình caùp, truyeàn hình HDVT, heä thoáng ñóa DVD, maùy thu hình khoâng gian ba chieàu . . . Vôùi quan ñieåm nhö treân, chuùng em – Nhöõng sinh vieân naêm cuoái cuûa khoa ñieän tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät, seõ taän duïng khaû naêng, kieán thöùc cuûa mình, cuøng söï höôùng daãn cuûa caùc thaày coâ, ñeå thöïc hieän nhieäm vuï phaân tích heä thoáng CD, VCD vaø öùng duïng khoái MPEG Audio/Video decoder ñeå chuyeån ñoåi maùy CD sang maùy VCD. Ñoù chính laø nhieäm vuï cuûa taäp luaän vaên naøy. Noäi dung cuûa luaän vaên goàm 6 chöông: Tieáp theo chöông môû ñaàu laø chöông II giôùi thieäu chung veà heä thoáng CD,VCD vôùi muïc ñích tìm hieåu khaùi quaùt veà caùc khoái trong caáu truùc heä thoáng vaø cuù phaùp doøng döõ lieäu. Chöông III: Ñi saâu vaøo phaân tích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caùc khoái döïa treân caùc taøi lieäu coù lieân quan. Chöông IV:Laø chöông khaù phöùc taïp bôûi vì ñaây laø chöông ñi saâu vaøo tìm hieåu kyõ thuaät MPEG Audio/Video decoder ñeå öùng duïng. Chöông V:Laø chöông öùng duïng keát quaû cuûa chöông I, II, III vaø IV ñeå thieát keá vaø thi coâng chuyeån ñoåi maùy CD sang maùy VCD. Chöông VI: Ghi laïi keát quaû cuûa vieäc phaân tích heä thoáng CD, VCD vaø phaàn öùng duïng chuyeån ñoåi maùy CD sang maùy VCD. Nhöõng nhaän xeùt vaø khaû naêng phaân tích vaø thi coâng vieäc chuyeån ñoåi. Cuoái cuøng chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn thaày Leâ Vieát Phuù cuøng quí thaày coâ ñaõ goùp phaàn giuùp ñôõ, ñoäng vieân chuùng em hoaøn chænh taäp luaän vaên toát nghieäp naøy. CHÖÔNG II GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ CD VAØ VCD CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN CUÛA MAÙY ÑOÏC CD, VCD: Type (kieåu) D.A.S: Digital Audio System (Heä thoáng ghi kyõ thuaät soá). Tieâu chuaån ñóa CD, VCD (Usable dise) Ñöôøng kính 12 cm, beà daøy d = 1,2 mm. Thôøi gian phaùt T ³ 60 phuùt, cöïc ñaïi 75 phuùt. Laser baùn daãn coù böôùc soùng l = 780 mm. Ghi döõ lieäu leân maët ñóa quang (CD, VCD) laø caùc pit vaø flat lieân tieáp nhau theo xoaén oác. Toác ñoä quay ñóa: (Spinble speed) Heä thoáng CD, VCD ñöôïc thieát keá ñeå laøm ñóa quay troøn vôùi toác ñoä daøi khoâng ñoåi CLV (Constant Length Volocity), coøn toác ñoä goác thay ñoåi. Khi ñaàu ñoïc ôû vò trí trong cuøng thì toác ñoä quay 500 voøng/ phuùt. Khi ñaàu ñoïc ôû vò trí ngoaøi cuøng thì toác ñoä quay 200 voøng/ phuùt. Ngoõ ra tín hieäu hình: khoaûng 1 Vpp (75Wfgjjjhhgfddh) Ngoõ ra 2 ñöôøng aâm thanh L, R: khoaûng 1 Vpp. SÖÏ GIOÁNG NHAU VAØ KHAÙC NHAU CUÛA TÍN HIEÄU CD, VCD: Löu ñoà xöû lyù tín hieäu CD VCD: Hình II.1: Löu ñoà xöû lyù tín hieäu CD_VCD. Töø löu ñoà treân, ta thaáy ñöôïc giöõa 2 kyõ thuaät xöû lyù tín hieäu CD vaø VCD khaùc nhau chæ ôû khaâu ñaàu tieân baét ñaàu xöû lyù. Ñoái vôùi CD thì tín hieäu Analog Audio ñöôïc laáy maãu ôû taàn soá 44,1 KHz, moãi laàn laáy maãu laø 16 bit. Sau ñoù seõ ñöôïc löôïng töû hoùa vaø bieán ñoåi thaønh chuoãi tín hieäu soá. Ñoái vôùi VCD thì ñöôïc maõ hoùa theo tieâu chuaån MPEG_1, phaàn naøy seõ ñöôïc trình baøy trong chöông IV. Tín hieäu sau khi ra khoûi khoái naøy cuõng laø moät chuoãi tín hieäu soá. Coøn caùc khaâu xöû lyù tín hieäu soá coøn laïi laø hoaøn toaøn gioáng nhau nhö: Ñònh daïng khung, Qui taéc söûa loãi CIRC, Tín hieäu C vaø D, ñieàu bieán EFM, bit troän, töø ñoàng boä, ñieàu bieán NRZI, phaàn naøy ñöôïc trình baøy ôû caùc muïc tieáp theo chöông naøy. Ñeán ñaây döõ lieäu môùi ñöôïc tröïc tieáp ghi leân ñóa. Caáu truùc doøng döõ lieäu: Nhö ñaõ trình baøy ôû phaàn treân, quaù trình xöû lyù tín hieäu CD, VCD chæ khaùc nhau ôû khaâu baét ñaàu xöû lyù, nhöng ñeán khaâu baét ñaàu xöû lyù tín hieäu soá nhö ñòng daïng khung laø hoaøn toaøn gioáng nhau. Töùc laø ñeå hình thaønh 1 FRAME (khung) thì coù 24 Symbol (moãi Symbol laø 8 bit) döõ lieäu vaø thôøi gian ñeå döõ lieäu hình thaønh 1 FRAME laø hoaøn toaøn gioáng nhau. Sau ñoù ñeå tieän phaân tích caùc khaâu trong quaù trình xöû lyù tín hieäu CD VCD ghi leân ñóa, neân chuùng toâi chæ phaân tích quaù trình xöû lyù tín hieäu CD. ÔÛ phaàn treân, ñaõ trình baøy1 FRAME thì coù 24 Symbol neân muoán hình thaønh 1 FRAME thì phaûi coù 6 laàn laáy maãu öùng vôùi tín hieäu aâm thanh Stereo. Do ñoù ñeå hình thaønh 1 FRAME ñaày ñuû thì maát moät khoaûng thôøi gian Caùc khaâu xöû lyù tieáp theo ñöôïc dieãn taû ôû doøng döõ lieäu nhö ôû hình II.2. Hình II.2: Caáu truùc doøng döõ lieäu Trong hìnhI I.2 thì 1 FRAME trong quaù trình xöû lyù ñöôïc coäng theâm vaøo 9 Symbol (trong ñoù coù 8 Symbol chieám muïc ñích söûa loãi vaø 1 Symbol tín hieäu C vaø D. Luùc naøy, trong 1 FRAME coù 33 Symbol. Tieáp theo laø ñieàu bieán vaø coäng theâm vaøo caùc bit troän. Sau ñoù coäng töø (word) ñoàng boä 24 bit vaø 3 bit troän. Do ñoù, cuoái cuøng trong 1 FRAME coù taát caû 588bit. Vôùi 588 bit naøy vaø thôøi gian hình thaønh 1 FRAME ta tìm ñöôïc toác ñoä bit laø PHÖÔNG PHAÙP SÖÛA LOÃI CIRC:(Cross Interleave Reed Selomon code): Maëc duø vieäc xöû lyù tín hieäu soá ñöôïc thieát laäp ñeå loaïi boû caùc sai soùt veà xöû lyù tín hieäu, nhöng vieäc truyeàn doøng döõ lieäu tôùi beà maët ñóa goác, vaãn coøn phuï thuoäc vaøo moái quan heä vaät lyù giöõa boä phaän ghi vaø maët ñóa. Noù cuõng coù theå daãn ñeán nhöõng sai soùt döõ lieäu do 2 nguyeân nhaân. Do beà maët ñóa coù buïi, veát daáu tay, traày xöôùc. Nhöõng bieán ñoåi veà cô laøm maát tính ñoàng boä trong vieäc ghi tín hieäu soá sai khaùc bit döõ lieäu. Do vaäy quaù trình söûa sai laø quaù trình raát quan troïng vaø phöùc taïp. Ñoái vôùi CD, VCD,… Ngöôøi ta duøng maõ xen cheùo Reed Solomon (CIRC) laøm maõ söûa sai. Trong quaù trình thöïc hieän xöû lyù tính hieäu soá, ngöôøi ta cuõng ñöa ñeán keát luaän coù 2 loaïi loãi xaûy ra: Loãi thöù I laø loãi chæ xaûy ra treân 1 Symbol ñôn coøn goïi laø loãi ngaãu nhieân (Ramdom). Loãi thöù II laø loãi xaûy ra töø 2 Symbol trôû leân trong 1 frame cuûa 1 keânh goïi laø loãi chuøm (burst). Söûa loãi Ramdom: Loãi Ramdom laø loãi chæ xaûy ra treân 1 Symbol ñôn, trong quaù trình söûa loãi thì maõ bò loãi seõ ñöôïc phaùt hieän, vò trí loãi ñöôïc xaùc ñònh vaø coâng vieäc söûa sai seõ thöïc hieän. Do vaäy coâng vieäc phaùt hieän vaø söûa loãi khoâng ñôn giaûn chuùt naøo. Ñeå phaùt hieän ñöôïc loãi naøy vaø söûa loãi. Thì ñoái vôùi kyõ thuaät CD, VCD ngöôøi ta duøng phöông phaùp söûa loãi Reed Solomon. Phöông phaùp söûa loãi Reed Solomon khoââng söûa loãi tröïc tieáp döïa treân caùc bit maø noù söûa loãi döïa theo caùc symbol. Vì vaäy phöông phaùp söûa loãi Reed Solomon söû duïng moät maõ loaïi khaùc goïi laø taùc nhaân caân baèng (maõ caân baèng) ñöôïc coäng xen vaøo. Ñeå deå hieåu trong phöông phaùp söûa loãi Reed Solomon naøy, ta chæ ví duï doøng döõ lieäu goác coùù 4 Symbol( Thöïc teá phöông phaùp söûa loãi Reed Solomon söû duïng trong CD, VCD ngöôøi ta duøng 12 symbol trong 1 maõ caân baèng). Nguyeân lyù söûa loãi 4 symbol naøy coù theå ñöôïc mieâu taû döôùi daïng löu ñoà. DÖÕ LIEÄUGOÁC (Original Data) A = 4 B = 3 C = 2 D = 1 DÖÕ LIEÄU GIAÛI MAÕ (Decoded Data) A’ = 2 B’ = 3 C’ = 2 D’ = 1 P’ = -10 Q’= -20 PHAÀN TÖÛ CAÂN BAÈNG (Parity) A + B + C + D + P = 0 A + 2B + 3C + 4D + Q = 0 P = -10 Q = -20 HOÄI CHÖÙNG (Syndrome) S0 = A’ + B’ + C’ + D’ + P’ = -2 S1 = A’ + 2B’ + 3C’ + 4D’ + Q’ = -2 S0 = S1 = -2 = a PHAÙT HIEÄN LOÃI (Erroor Detection) A’= A + a Þ A = A’ – a A = 2 – (-2) = 4 Hình I.3: Löu ñoà phöông phaùp söûa loãi Reed Solomon. Giaû söû doøng döõ lieäu goác coù 4 symbol: A, B, C, D thì qui taéc söûa loãi Reed Solomon duøng 2 loaïi maõ caân baèng P vaø Q ñöôïc aán ñònh sao cho heä phöông trình sau ñaây thoûa maõn phöông trình sau: A + B + C + D + P = 0 (1) A + 2B + 3C + 4D + Q = 0 (2) Giaû ñònh caùc tín hieäu ñöôïc thu nhaän sau quaù trình xöû lyù laø A’, B’, C’, D’, P’ vaøø Q’ neáu caùc Symbol thu nhaän khoâng coù loãi thì chuùng thoûa maõn phöông trình (1) vaø (2). Tuy nhieân khi coù loãi xaûy ra caû hai phöông trình treân ñeàu khoâng thoûa maõn vaø keát quaû töông öùng chuùng khaùc 0. Do ñoù seõ hình thaønh neân caùc phöông trình (3) vaø (4). S0 = A’ + B’ + C’ + D’ + P’ = 0 (3) S1 = A’ + 2B’ + 3C’ + 4D’ + Q’ = 0 (4) S0, S1  ñöôïc goïi laø hoäi chöùng (Syndrome). Chính nhöõng hoäi chöùng S0, S1 naøy xaùc ñònh ñöôïc vò trí cuûa loãi xaûy ra. Baây giôø ta giaû söû raèng coù 1 trong 4 Symbol treân bò sai. Ví duï Symbol A’ chaúng haïn:A’ =A + Ea (5) Thaønh phaàn loãi naèm trong tín hieäu phaùt. Coøn caùc Symbol coøn laïi khoâng coù loãi nhö vaäy laáy phöông trình (5) thay vaøo (3), (4) ta coù: A + Ea + B + C + D + P = S0 (6) A + Ea + 2B + 3C + 4D + Q = S1 (7) Töø 2 phöông trình naøy ta theá soá döõ lieäu ban ñaàu vaøo ñöôïc: S0  = S1 = Ea loãi ñaõ ñöôïc phaùt hieän. Ñeå söûa laïi Symbol A’ ñuùng vôùi Symbol ban ñaàu thì vieäc söû duïng raát deã daøng bôûi phöông trình. A = |P| - B – C – D Hoaëc A = A’ -Ea Do ñoù giaù trò thaät cuûa A seõ ñöôïc tìm thaáy. Töông töï Symbol B,C,D laàn löôït bò loãi cuõng coù theå phaùt hieän ñöôïc. Sau ñaây laø baûng toùm taét khi loãi xaûy ra treân töøng Symbol: Khi S0 = S1 = 0 : khoâng coù loãi xaûy ra. S0 = S1 = const : A’ laø döõ lieäu loãi. 2S0 = S1 : B’ laø döõ lieäu loãi. 3S0 = S1 : C’ laø döõ lieäu loãi. 4S0 = S1 : D’ laø döõ lieäu loãi. Ñeán ñaây chæ bieát ñöôïc vò trí loãi cuûa töøng Symbol bò sai. Neáu nhö maõ caân baèng bò loãi thì vieäc söûa loãi caùc Symbol treân khoâng theå thöïc hieän ñöôïc, nhöng thaät may maén töø phöông trình (5), (6) cuõng phaùt hieän ñöôïc loãi. Khi maõ caân baèng bò sai ñöôïc keát quaû nhö sau: Neáu P loãi khi S0 = Ep vaø S1 = 0. Neáu Q loãi khi S0 = 0 S1 = Eq. Nhö vaäy nhôø vaøo söï kieåm tra moái lieân heä giöõa caùc hoäi chöùng S0, S1 thoâng qua hai maõ caân baèng P vaø Q, loãi naèm taïi vò trí naøo seõ ñöôïc xaùc ñònh vaø döõ lieäu thaät seõ ñöôïc tìm ra. Söûa loãi brust: Loãi Brust laø loãi xaûy ra töø 2 Symbol trôû leân trong 1 frame cuûa 1 keânh .Loãi brust naøy thöôøng xaûy ra treân caùc veát traày …Do ñoù neáu döõ lieäu ghi tröïc tieáp thì caùc loãi brust cuõng thöôøng xuyeân xaûy ra, maø vieäc tìm kieám xem döõ lieäu naøo bò loãi laø ñieàu khoâng theå thöïc hieän, daãu bieát raèng coù söï toàn taïi cuûa loãi. Ñeå giaûi quyeát caùc loãi naøy ngöôøi ta ñaõ duøng kyõ thuaät ñan xen döõ lieäu (Cross interleave). Muïc ñích cuûa vieäc ñan xen laø bieán ñoåi loãi brust thaønh loãi Ramdom maø phöông phaùp söûa loãi Reed Solomon xöû lyù raát höõu hieäu. Qui taéc reed solomon trong kyõ thuaät ñan cheùo CIRC:(cross interleave reed solomon code) Qui taéc kyø dieäu Solomon vôùi 2 maõ caân baèng C1 vaø C2 ñaõ thöïc hieän ngoaïn muïc coâng vieäc söûa loãi, trong söï keát hôïp vôùi ngheä thuaät ñan cheùo caùc döõ lieäu. Ñoái vôùi caùc chuøm loãi keùp töông ñoái ngaén, CIRC coù khaû naêng giaûi quyeát saïch seõ. Ñoái vôùi caùc chuøm loãi cöïc daøi (veát xöôùc traàm troïng), ngöôøi ta thöïc hieän moät phöông phaùp ñan xen khaùc phöùc taïp hôn. Noùi chung, heä thoáng söûa loãi trong heä thoáng CD ngaøy nay ñaõ ñöôïc caûi tieán raát cao. Döôùi ñaây seõ giaûi thích trình töï cuûa CIRC ñöôïc söû duïng treân thöïc teá, trong phaïm vi giaûi quyeát caùc chuøm loãi töông ñoái ngaén. S’1 S’2 S’3 S’4 S’5 S’6 S’7 S’8 S’9 S’10 S’11 S’12 Q’13 Q’14 Q’15 Q’16 S’17 S’18 S’19 S’20 S’21 S’22 S’23 S’24 S’25 S’26 S’27 S’28 P’29 P’30 P’31 P’32 S120.A L60 S120.B S120+1.A R60 S120+1.B S120+2.A L60+1 S120+2.B S120+3.A R60+1 S120+3.B S120+4.A L60+2 S120+4.B S120+5.A R60+2 S120+5.B S120+6.A L60+3 S120+6.B S120+7.A R60+3 S120+7.B S120+8.A L60+4 S120+8.B S120+9.A R60+4 S120+9.B S120+10.A L60+5 S120+10.B S120+11.A R60+5 S120+11.B D D D D D D D D D D D D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 14D 13 12D 11D 10D 9D 8D 7D 23D 22D 21D 20D 19D 18D 17D 16D 15D 27D 26D 25D 24D D D D D D D D D D D D D D D D D C2 C1 Xaùo troän döõ lieäu c uûa caùc töø döõ lieäu maãu leû: L60+1, R60+1 L60+3, R60+3 L60+5, R60+5 Xaùo troän döõ lieäu cuûa caùc töø döõ lieäu chaün: L60, R60 L60+2, R60+2 L60+4, R60+4 Treã Coång NOT Daïng toång quaùt cuûa tín hieäu ngoõ ra Xaùo troän döõ lieäu Söûa sai vôùi maõ caân baèng C2 Laøm treã Söûa sai vôùi maõ caân baèng C1 Daïng toång quaùt cuûa tín hieäu ngoõ vaøo Hình VII.8: Trình xöû lyù CIRC HÌNH I.4: Qui taéc söûa loãi CIRC ñoái vôùi loãi ngaén. Chuù thích ñaàu vaøo sô ñoà hình 3: L6 o, R6 o ñöôïc hieåu laø: L: töø döõ lieäu maãu keânh traùi; R: töø döõ lieäu maãu keânh phaûi. 6: Bieåu töôïng cuûa qui öôùc “6 töø döõ lieäu maãu laáy ôû moãi keânh cho moãi khung” o: Chæ ra traät töï döõ lieäu maãu (0, 1, …….., 5) trong moät khung (theo chieàu ñöùng). L6 o, R6 o laø caùc töø döõ lieäu maãu chaün. L6 o + 1, R6 o + 1: Theo caùch giaûi thích treân, ñaây laø döõ lieäu keânh traùi & keânh phaûi, chieám traät töï keá tieáp traät töï “o”. ñaây laø caùc töø döõ lieäu maãu leû. Cuøng moät caùch giaûi thích cho (L6 o + 2, R6 o + 2),….., (L6 o + 5, R6 o + 5). S12 o.A, S12 o.B ñöôïc hieåu laø: S: Kyù töï bieåu töôïng. 12: Chæ soá kyù töï bieåu töôïng laáy ôû moãi keânh cho moät khung. o: Chæ traät töï caëp “kyù töï bieåu töôïng” trong cuøng moät khung ñöùng. o.A: Chæ traät töï cuûa “kyù töï bieåu töôïng treân” trong moät töø döõ lieäu maãu. o.B: Chæ traät töï cuûa “kyù töï bieåu töôïng döôùi” trong moät töø döõ lieäu maãu. Töông töï, S12 o + 1.A vaø S12 o + 1.B laø caëp kyù töï bieåu töôïng treân, döôùi chieám vò trí keá tieáp trong khung ñöùng. Cuøng caùch giaûi thích cho caùc caëp coøn laïi…… Taïi ñaàu vaøo maïch CIRC, töøng khung döõ lieäu goàm 6 töø döõ lieäu maãu keânh traùi vaø 6 töø maãu keânh phaûi ñöôïc tuaàn töï ñöa vaøo. Trong soá 6 töø döõ lieäu maãu cuûa moãi keânh, caùc töø ñaùnh soá chaün ñöôïc phaân boá vaøo ñöôøng treã (Delay) vôùi thôøi gian treã laø hai khung, vaø ñöôïc saép xeáp laïi nhö sô ñoà trình baøy. Ñoäng taùc saép laïi döõ lieäu naøy ñöôïc thöïc hieän nhaèm taïo laàn löôït caùc khung môùi goàm caùc döõ lieäu “ñôïi chôø” (do chaäm qua maïch treã) hoäi nhaäp vôùi caùc döõ lieäu ñeán sau (caùch ñoù 2 khung vaø khoâng qua maïch treã) baét kòp. Chaúng qua ñaây laø ñoäng taùc xaùo troän döõ lieäu (Scramble). Sau giai ñoaïn xaùo troän laàn ñaàu, 4 kyù töï bieåu töôïng caân baèng Q cuûa maõ Reed Solomon ñöôïc cheøn vaøo chung vôùi 24 kyù töï bieåu töôïng thuoäc khung môùi. Nhö vaäy, cho ñeán luùc naøy, coù taát caû 28 kyù töï bieåu töôïng trong moät khung. Keá tieáp sau ñoù, toaøn theå 28 kyù töï bieåu töôïng döõ lieäu thuoäc khung môùi naøy laïi laàn löôït ñöôïc laøm treã vôùi thôøi treã taêng daàn leân theo qui taéc sau: Goïi D laø thôøi treã 4 khung. Kyù töï bieåu töôïng taïi haøng ñaàu tieân cuûa khung seõ khoâng laøm treã: 0 x D. Kyù töï bieåu töôïng ñöùng haøng keá tieáp seõ ñöôïc laøm treã: 1 x D. Kyù töï bieåu töôïng ñöùng haøng thöù 3 seõ ñöôïc laøm treã: 1 x D. ……………………………………. Kyù töï bieåu töôïng ñöùng choùt (haøng 27) seõ ñöôïc laøm treã: 27 x D. Nhö vaäy, coù nghóa laø döõ lieäu ñeán ñaây ñaõ ñöôïc phaân taùn raûi raùc treân khaép 4 x 27 = 108 khung, theo chu kyø 4 khung vaø thôøi treã taêng theo caáp soá coäng. Sau ñoù, ngöôøi ta ñöa vaøo theâm 4 kyù töï caân baèng P cuûa maõ Solomon ñeå hình thaønh moät khung môùi goàm 32 kyù töï nhö sô ñoà minh hoïa. Keá tieáp ngöôøi ta caàn maãn xaùo troän döõ lieäu laàn cuoái cuøng baèng caùch laøm treã xen keõ nghóa laø cöù caùch moät haøng, döõ lieäu laïi ñöôïc laøm treã vôùi thôøi treã laø moät khung. Cuoái cuøng tín hieäu ñaàu vaøo goàm 24 kyù töï cho moãi khung, ñaõ trôû thaønh 32 kyù töï sau caùc ñôït xaùo troän nhôø coäng theâm 8 kyù töï caân baèng ñeå söûa loãi. Ngoaøi ra khi vieäc söûa loãi laø khaû thi, moät giaù trò xaáp xæ gaàn ñuùng seõ ñöôïc nhaët ra töø döõ lieäu ñuùng tröôùc ñoù vaø sau döõ lieäu sai. Ñaây laø coâng vieäc cuûa maïch so saùnh vaø noäi suy. Ñoäng taùc xaùo troän ôû muïc (2) laø caùch taïo thuaän tieän cho coâng ñoaïn söûa loãi naøy. Ñoäng taùc xaùo troän ôû muïc (6) laø phöông thöùc nhaèm naâng cao khaû naêng söûa loãi ñoái vôùi caùc loãi nhoû. Giaûi maõ CIRC: Quaù trình giaûi ñan xen döõ lieäu ñeå söûa loãi laø quaù trình ngöôïc laïi xöû lyù CIRC ñöôïc dieån taû nhö ôû hình II.5. 22D 23D 24D 25D 26D 27D 14D 15D 16D 17D 18D 19 20D 21D 5D 6D 7D 8D 9D 10D 11D 12D 13D 1D 2D 3D 4D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D C1 C2 S’1 S’2 S’3 S’4 S’5 S’6 S’7 S’8 S’9 S’10 S’11 S’12 S’13 S’14 S’15 S’16 S’17 S’18 S’19 S’20 S’21 S’22 S’23 S’24 S’25 S’26 S’27 S’28 S’29 S’30 S’31 S’32 S120A L60 S120B S120+1A L60 S120+1B S120+2A L60+1 S120+2B S120+3A L60+1 S120+3B S120+4A L60+2 S120+4B S120+5A L60+2 S120+5B S120+6A L60+3 S120+6B S120+7A L60+3 S120+7B S120+8A L60+4 S120+8B S120+9A L60+4 S120+9B S120+10A L60+5 S120+10B S120+11A L60+5 S120+11B Daïng toång quaùt Cuûa tín hieäu ôû ngoû ra Laøm treã Giaûi ñan xen Söûa sai De- Scrambling(giaûi xaùo troän) Hình VII.31: Quaù trình ñanxen döõ lieäu ñeå söûa loãi khi phaùt laïi HÌNH II.5: Giaûi maõ CIRC. TÍN HIEÄU ÑIEÀU KHIEÅN VAØ HIEÅN THÒ: (C vaø D: Control and Display Signals) Trong heä thoáng CD, caùc tín hieäu ghi leân ñóa laø caùc pit vaø flat theo nhöõng ñöôøng Track khoâng nhìn thaáy ñöôïc. Noù khoâng thöïc hieän nhöõng thao taùc baèng tay nhö ôû ñóa nhöïa analog. Vì vaäy caùc vò trí ñaàu baûn, hay soá baûn,…. Vaø caùc thoâng tin khaùc lieân quan ñeán noäi dung ñóa caàn phaûi ñaùnh daáu baèng tín hieäu C & D (Control and Display). Tín hieäu C & D coù 8 bit ñöôïc ñaùnh daáu P, Q, S, U, V, W. thöïc teá ngöôøi ta chæ môùi söû duïng keânh P vaø Q trong CD, VCD goàm caùc tín hieäu noäi dung ñóa (TOC: Table of Contents) do ñoù chuùng em chæ chuù yù ñeán 2 keânh naøy. Ñònh daïng khung: Trong 1 khung thì coù 33 bytes trong ñoù 24 bytes döõ lieäu, 8 bytes söûa loãi vaø 1 bytes daønh cho tín hieäu C & D. trong tín hieäu C &D coù 2 keânh Q vaø W coù ñoä daøi aán ñònh laø 98 khung (frame). Vì 1 khung coù chieàu daøi laø 136,06ms. Do ñoù tín hieäu C & D coù chieàu daøi laø 136,06 x 98 = 13,33 ms(25Hz). Hay noùi khaùc ñi ñaây coøn goïi laø khung lôùn (khoái) döõ lieäu ñöôïc dieãn taû ôû hình II.6: C&D CODE DATA PARITY DATA PARITY PQRSTUVW L0R0L2R2L4R5 Q1Q2Q3Q4 L1R1L3R3L5R5 P1P2P3P4 KHUNG NO 1 2 3 6 7 10 11 82 83 98 P Q R S T U V W S0: MAÃU ÑOÀNG BOÄ S1: MAÃU ÑOÀNG BOÄ OPEN MAÕ Channel P 0 hoaëc 1 CRT Q-DATA ADR CONTROL 8 BIT 32 KYÙ TÖÏ BIEÅU TÖÔÏNG (32 x 8 BIT HÌNH II.6. Caáu truùc döõ lieäu C&D code vaø moät frame lôùn. Keânh P: Keânh P ñöôïc ñaïi dieän 1 bit naèm ôû vò trí ñaàu tieân cuûa tín hieäu C & D ñöôïc duøng ñeå chæ vò trí ñaàu cuûa caùc baûn nhaïc töø khung 3 – 39. Bit naøy leân 1 trong thôøi gian 2 giaây khi ñaàu ñoïc ñang taïi vò trí ñaàu baûn nhaïc vaø trôû veà “0” trong caùc tröôøng hôïp khaùc. Ngoaøi ra, noù coøn coù giaù trò “0” khi ñaàu ñoïc naèm ôû vuøng lead in Area(vuøng chöùa muïc luïc caùc döõ lieäu cuûa ñóa. Vaø thay ñoåi traïng thaùi “0” leân 1 hoaëc 1 xuoáng 0 vôùi taàn soá 2Hz trong khoaûng 2 – 3 giaây khi ñaàu ñoïc ñang ôû vuøng daãn xuaát (lead out Area) Keânh Q: Keânh Q ñaïi dieän 1 bit naèm ôû coät thöù hai trong tín hieäu C & D. keânh naøy ñöôïc trình baøy khoaûng 98 khung [hay ñöôïc trình baøy trong 1 khoái (khung lôùn)]. Ngoaøi ra keânh naøy cho bieát noäi dung cuûa chöông trình TOC naèm ôû vuøng daãn nhaäp. Ñoàng thôøi cho bieát thôøi gian troâi qua, soá baûn nhaïc,… naèm ôû vuøng chöông trình, vuøng daãn xuaát. Control: (ñieàu khieån) maõ ñieàu khieån bao goàm 4 bit ñöôïc ghi leân khung 3 – 6. YÙ nghóa maõ naøy ñöôïc trình baøy: 0000: tín hieäu CH – 2 khoâng qua maïch tieàn nhaán. 1000: tín hieäu CH – 4 khoâng qua maïch tieàn nhaán. 0001 tín hieäu CH – 2 ñaõ qua maïch tieàn nhaán. ADR (address: ñòa chæ) Maõ ñòa chæ bao goàm 4 bit ñöôïc ghi leân khung 7 ~ 10. Maõ naøy cho bieát noäi dung cuûa döõ lieäu Q töø khung keá tieáp. 0001 (Mode 1): chuoãi coù ñoä daøi 9 hoaëc 19 maõ ñaïi dieän ñöôïc taïo ra. 0010 (Mode 2): töông öùng vôùi soá thöù töï cuûa muïc luïc. 0011 (Mode 3): töông öùng ñöôøng ghi nhaïc. Ñoái vôùi CD hieän nay, ADR ñöôïc duøng ôû mode 1. Do ñoù, ngöôøi ta dieãn giaûi noäi dung cuûa döõ lieäu Q ôû mode 1 nhö sau: (ADR = 0001). Döõ lieäu Q: Döõ lieäu Q ñöôïc ghi leân caùc khung 11 ~ 82. Hình II.7 trình baøy döõ lieäu Q thuoäc vuøng daãn nhaäp (Lead-In), vaø hình II.8 cho bieát döõ lieäu naèm trong vuøng chöông trình hay vuøng daãn xuaát (Lead-Out). S0, S1 CONTROL ADR TNO POINT MIN SEC FRAME ZERO PMIN PSEC PFRAME RC Hình II.7: Döõ lieäu Q trong vuøng daãn nhaäp S0, S1 CONTROL ADR TNO X MIN SEC FRAME ZERO AMIN ASEC APFRAME CRC Hình II.8: Döõ lieäu Q trong vuøng daãn xuaát vaø vuøng music TNO (Track No): Töông öùng soá thöù töï ñeám ñöôøng ghi, bieåu dieãn baèng 2 soá maõ heä thaäp phaân: “00” (= 00000000): Vuøng daãn nhaäp (lead-in track) “01” ~ “99” (= 00000001 ~ 10011001): Trình baøy soá thöù töï track. “AA” (= 10101010): vuøng daãn xuaát. X: Töông öùng muïc luïc, bieåu dieãn baèng 2 soá theå hieän döôùi daïng maõ BCD. Noù khoâng ñöôïc gaùn cho vuøng daãn nhaäp. “00”: Taïm döøng giöõa caùc baûn nhaïc. “01” ~ “99”: Ñeám theo thöù töï soá nhaùnh ghi ñöôïc phaân ra treân moät track trong giôùi haïn hai soá maõ. ZERO: 8 bit ñeàu coù giaù trò “0”. MIN, SEC, FRAME: Tieâu bieåu cho caùc soá goàm 2 soá maõ BCD, ñöôïc duøng ñeå dieãn taû thôøi gian chaïy cuûa moät baûn nhaïc. Coù giaù trò “0” ôû khôûi ñieåm cuûa ñöôøng ghi. Trong thôøi gian baûn nhaïc ñöôïc phaùt, giaù trò naøy taêng daàn vaø ôû traïng thaùi taïm döøng: noù giaûm; cuoái cuøng , khi keát thuùc, giaù trò trôû veà “0”. Caùc con soá naøy taêng daàn taïi vuøng daãn nhaäp hay daãn xuaát. Thôøi gian töông ñoái ñöôïc trình baøy theo moái quan heä sau: 1 phuùt (min) = 60 giaây(sec) vaø, 1 giaây (sec) = 75 khung (frames). AMIN, ASEC, AFRAME: Tieâu bieåu caùc maõ BCD, ñöôïc keát hôïp nhaèm ñeå bieåu dieãn toång thôøi gian keå töø luùc môû ñaàu vuøng chöông trình. Ñaây laø thôøi gian tuyeät ñoái. Caùc giaù trò ñeàu ñöôïc aán ñònh veà “0” taïi luùc baét ñaàu vuøng chöông trình vaø ñöôøng ghi ñöa ra giaù trò khôûi ñaàu giaû ñònh treân ñóa. 1 (AMIN) = 60 (ASEC), 1 (ASEC) = 75 FRAMES POINT, PMIN, PSEC, PFRAME: Theå hieän theo maõ BCD, ñöôïc keát hôïp töông öùng vôùi nhau nhaèm bieåu dieãn noäi dung cuûa chöông trình. Ñoái vôùi caùc baøi haùt löu tröõ treân ñóa, thôøi gian ghi ñieåm khôûi ñaàu cuûa baûn nhaïc ñöôïc trình baøy theo trình töï: töø baøi nhaïc ñaàu ñeán baøi nhaïc cuoái. Soá thöù töï baøi haùt ñöôïc hieån thò, vaø thôøi ñieåm baøi nhaïc keát thuùc cuõng ñöôïc hieån thò. Phaàn naøy trôû thaønh TOC (Table of Contents), nghóa laø baûng noäi dung. Moãi döõ lieäu ñöôïc ghi laäp laïi leân ñóa 3 laàn. POINT = A0: Caùc soá chæ phuùt töông öùng vôùi soá thöù töï ñeám ñöôøng ghi cuûa ñaàu baûn nhaïc. PSEC vaø PFRAME trôû veà “0”. Thoâng tin Vuøng chöông trình Daãn xuaát Daãn nhaäp Hình II.9: Traïng thaùi cuûa channel P, Q 2 sec f=2Hz Lead- out AA 01 Track 4 2sec 2 sec 1 00 04 01 01 02 02 Actual time Thôøi gian thöïc 03 Track 3 00 0 02 01 02 03 0 01 01 1 00 00 0 Track 2 Track 1 P channel TNO X Time Thôøi gian Q channel Absolute time Thôøi gian tuyeät ñoái POINT = A1: Caùc soá chæ phuùt töông öùng vôùi soá töï ñeám ñöôøng ghi cuûa cuoái baûn nhaïc. PSEC vaø PFRAME trôû veà “0”. POINT = A2: PSEC vaø PFRAME tieâu bieåu cho ñieåm baét ñaàu cuûa ñöôøng ghi ñi vaøo vuøng daãn xuaát. Hình II.9 seõ mieâu taû traïng thaùi cuûa P-channel vaø Q channel trong vuøng daãn nhaäp (Lead-in), vuøng chöông trình (Program) vaø vuøng daãn xuaát (Lead-out). Trong vuøng daãn nhaäp: (Lead-in area) Paphiopedium = 0: Ñaàu ñoïc ñang ñoïc noäi dung cuûa baûn nhaïc. TNO = 00: Baùo vuøng daãn nhaäp. Trong vuøng chöông trình: (Program area) TNO = 01, 02, 03: Baùo soá thöù töï track ñang ñoïc. Paphiopedium = 1: Ñaàu ñoïc ñang ôû vò trí ñaàu baûn nhaïc (tröôùc track 1, track 2,….) khoaûng 2 giaây. Ñoàng thôøi X = 00: Thôøi gian taïm döøng baûn nhaïc (khoaûng 2 giaây). Paphiopedium = 0: Ñaàu ñoïc ñang ñoïc noäi dung baûn nhaïc, ñoàng thôøi X khaùc 00 ñeå ñeám soá thöù töï nhaùnh ghi treân moät track. Nhö vaäy khi X = 00: track seõ ñöôïc chuyeån ñoåi. Trong vuøng daãn xuaát: (Lead-out area) Paphiopedium laø daïng xung (…….) vôùi taàn soá laø 2 Hz. Xung naøy xuaát hieän sau thôøi gian 2 giaây, thôøi gian xuaát hieän xung naøy khoaûng 2-3 giaây, baùo heát chöông trình ñaõ ñöôïc ghi treân ñóa. Luùc naøy TNO = AA (baùo ñaàu ñoïc ñaõ ôû vuøng daãn xuaát). CAÙCH GHI VAØ._. ÑOÏC DÖÕ LIEÄU CD, VCD BAÈNG ÑIEÀU BIEÁN EFM (Eight to Fourten Modulation): Ñoái vôùi CD, VCD 1 khung ñöôïc thaønh laäp bôûi 33 kyù töï.(1 kyù töï coù 8 bit) trong ñoù coù 24 kyù töï döõ lieäu, 8 kyù töï söûa sai 1 kyù töï cho tín hieäu C & D (Control and Display). Tuy nhieân caùc tín hieäu ghi leân ñóa laø caùc pit vaø flat. Do ñoù neáu 8 bit döõ lieäu lôùn ghi tröïc tieáp leân ñóa vaø phuïc hoài laïi döõ lieäu laø raát khoù khaên vì heä thoáng quang hoïc khoâng ñaùp öùng ñöôïc veà phoå taàn. Vì vaäy nhaø cheá taïo ñaõ bieán ñoåi 1 caùch kheùo leùo ñoù laø ñieàu bieán EFM. Ñieàu bieán EFM: EFM laø bieán ñoåi döõ lieäu 8 bit thaønh döõ lieäu 14 bit hay noùi khaùc ñi laø quaù trình bieán ñoåi laø quaù trình thay theá doøng döõ lieäu. Vieäc thay theá naøy laø söï choïn löïa maãu 28 töø maãu 214 vaø phaûi tuaân theo ñònh luaät töø 2 ñeán 10 bit “0” seõ ñöôïc chen vaøo giöõa 2 bit “1”. Ñaây coøn goïi laø quy luaät “2” ñeán “10”. Trong maãu 214 thì coù taát caû 16.384 maãu trong ñoù coù 267 maãu thoõa maõn qui luaät “2” ñeán “10”. Ñuû ñaùp öùng 28 = 256 maãu cuûa maõ 8 bit vì vaäy vieäc bieán ñoåi 8 bit thaønh 14 bit ñöôïc thöïc hieän theo baûng chuyeån ñoåi coù saün ôû maùy tính. Sau ñaây laø moät phaàn cuûa baûng chuyeån ñoåi hình II.10. Muïc ñích ñieàu khieån EFM: Thu heïp ñöôïc phoâ taàn soá, ñaùp öùng ñöôïc heä thoáng quang hoïc (ñònh ñöôïc daûi taàn döõ lieäu). Giaûn thaønh phaàn DC DATA BIT 00000000 00000001 00000010 00000011 00000100 CHANNEL BIT 01001000100000 10000100000000 10010000100000 10001000100000 01000100000000 8 BIT 11111011 11111100 11111101 11111110 11111111 14 BIT 10001000010010 01000000010010 00001000010010 00010000010010 00100000010010 Hình II.10: Baûng ñoåi maõ theo quy luaät chæ toàn taïi töø 2 ñeán 10 bit “0” ñöôïc “keïp” giöõa 2 bit “1” Söï gheùp caùc bit: (Menging bit: bit troän). Sau khi ñieàu bieán 8 bit thaønh 14 bit. Keá tieáp laø söï phoái hôïp laïi caùc maõng döõ lieäu lieân tieáp nhau thì coù theå laø khoâng thoûa ñieàu kieän cuûa quy luaät “2” ñeán “10”. Do ñoù trong quaù trình ñieàu bieán EFM ngöôøi ta phaûi coäng theâm 3 bit troän. Ví duï: khi bit cuoái cuøng cuûa maõng döõ lieäu ñöùng tröôùc vaø bit ñaàu tieân cuûa maõng döõ lieäu theo sau ñeàu laø “1” theá laø söï phoái hôïp cuûa caùc bit khoâng coøn thoûa maõn. Luùc naøy veät khoâng giaùm saùt phaùt hieän, vaø 3 bit gheùp coù giaù trò “0.00” seõ ñöôïc ñieàn vaøo ñeå ñaùp öùng ñuùng yeâu caàu. Ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng hình II.11: Caùc bit theâm vaøo 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 * * * 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 -1 +2 –7 +2 –2 +2 –2 +2 –3 Caùch 1 to t1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 -1 +2 -7 +5 -2 +2 -2 +3 Caùch 2 t0 t1 CHÖÔNG III PHAÂN TÍCH HEÄ THOÁNG MAÙY CD, VCD SÔ ÑOÀ KHOÁI CÔ BAÛN CUÛA ÑAÀU ÑOÏC CD, VCD: · Sô ñoà khoái CD: ·Sô ñoà khoái VCD: Töø 2 sô ñoà khoái hình III.1 vaø hình III.2, chuùng ta thaáy ñöôïc giöõa maùy ñoïc ñóa hình VCD vaø maùy haùt ñóa nhaïc CD laø hoaøn toaøn gioáng nhau ôû caùc khoái: Heä thoáng cô khí. Cuïm quang hoïc. Khoái servo. Khoái DSP. Khoái nguoàn cung caáp. Nhöng beân caïnh ñoù maøy ñoïc ñóa hình VCD cuõng khaùc vôùi maùy ñoïc ñóa haùt CD. Nghóa laø maùy ñoïc ñóa hình coù theâm phaàn giaûi maõ hình ôû phaàn sau khoái DSP.Nhö ñaõ bieát, maøy ñoïc ñóa hình ra ñôøi sau maùy ñoïc ñóa haùt CD. Neân ñoái vôùi maùy ñoïc ñóa hình VCD ngöôøi ta ñaõ cheá taïo theâm chöùc naêng ñoïc ñóa CD. Nghóa laø maùy VCD ñoïc ñöôïc ñóa CD. Ngöôïc laïi thì maùy CD cuõng vaãn ñoïc VCD nhö baùo baûn toát, nhöng khoâng coù aâm thanh vaø hình aûnh ôû ngoõ ra. Do ñoù vôùi maùy CD muoán ñoïc ñöôïc ñóa VCD thì phaûi gaén theâm boä phaän coù chöùc naêng giaûi maõ tín hieäu neùn aâm thanh vaø hình aûnh (Card: giaûi neùn). Phaàn naøy seõ ñöôïc trình baøy roõ trong chöôngIV vaø V. Trong chöông naøy chæ trình baøy caùc phaàn chung cô baûn maùy CD, VCD. KHOÁI LASER PICK UP: khaùi nieäm: Ñaây laø moät trong nhöõng khoái quan troïng nhaát trong heä thoáng playback. Coù chöùc naêng ñoïc döõ lieäu thoâng tin gioáng nhö laø ñaàu töø, ñaàu kim duøng ñoïc laïi ñóa haùt vaø baêng ghi aâm thoâng thöôøng. Nhöng coù ñoä chính xaùc, ñoä tin xaûo cao hôn. Sô ñoà khoái: Hình III.3: Sô ñoà khoái Laser pick up. Chöùc naêng cuûa töøng thaáu kính: Laser Diode: Boä phaän naøy duøng ñeå taïo aùnh saùng Laser, böôùc soùng cuûa aùnh saùng Laser laø l = 780nm. -Hình daïng Diode Laser: Diode Laser coù hình daïng ba chaân, trong ñoù goàm moät chaân chung, moät chaân daønh cho Diode LD, moät chaân daønh cho Diode MD. -Kyù hieäu Diode Laser: LD: Laser Diode: Duøng ñeå phaùt ra tia Laser cung caáp cho cuïm quang hoïc vaø Diode MD. MD: Monitor Diode: Diode giaùm saùt: Nhaän aùnh saùng töø Diode Laser tôùi, caáp cho maïch APC (Automatic Power Control: Töï ñoäng ñieàu chænh coâng suaát tia saùng). Kyù hieäu: Löôùi nhieãu xaï (Ddiffraction Grating): Khi moät tia saùng Laser ñöôïc xuyeân qua löôùi nhieãu xaï, moät tia chính vaø hai tia phuï hình thaønh baèng caùch taän duïng hieän töôïng nhieãu xaï cuûa tia Laser. Baùn laêng kính vaø laêng kính phaân tia: Baùn laêng kính (Half Prism) ñöôïc söû duïng cho phaân cöïc thaúng. Laêng kính phaân tia (Beam Splitter) ñöôïc duøng cho phaân cöïc voøng. Baùn laêng kính cho pheùp truyeàn aùnh saùng theo tyû leä 50% theo höôùng truyeàn ñi vaø 50% theo höôùng vuoâng goác. Thaáu kính phaân tia coù nhieäm vuï truyeàn toaøn boä 100% aùnh saùng phuï thuoäc vaøo goác phaân cöïc cuûa aùnh saùng. Khi söû duïng aùnh saùng phaân cöïc thaúng, giaû söû raèng soá löôïng aùnh saùng töø thôøi ñieåm maø noù xuyeân qua löôùi laø 100%, noù bò giaûm ñi 50% do ñi qua baùn laêng kính, 25% khi ñeán Photo Detector theo baùn laêng kính moät laàn nöõa. Maët khaùc, trong vieäc söû duïng phaân cöïc voøng, khi goùc phaân cöïc thay ñoåi do söï taùn xaï ñoâi cuûa ñóa, soá löôïng aùnh saùng ñi tôùi Photo Detector bò giaûm. Thaáu kính chuaån tröïc (Collimator Lens): AÙnh saùng ñi qua baùn laêng kính hoaëc boä taùch tia ñöôïc söûa daïng thaønh moät chuøm tia song song bôûi thaáu kính chuaån tröïc. Phieán ñoåi höôùng (l/4 Wave Lens Plate): Phieán ñoåi höôùng l/4 ñöôïc cheá taïo bôûi tinh theå coù tính dò höôùng, chieát xuaát cuûa chuùng thay ñoåi theo höôùng aùnh saùng. Aùnh saùng xuyeân qua phieán naøy seõ bò leäch pha 900 so vôùi thaønh phaàn nguyeân thuûy. Do ñoù, aùnh saùng phaân cöïc thaúng ñöôïc ñoåi thaønh phaân cöïc voøng vaø ngöôïc laïi aùnh saùng phaân cöïc voøng ñöôïc ñoåi thaønh phaân cöïc thaúng. Vaät kính (Objective Lens): Thaáu kính naøy ñöôïc duøng ñeå hoäi tuï tia Laser treân beà maët ñóa, thaáu kính naøy ñöôïc ñieàu khieån bôûi hai cuoän daây: Cuoän Focus vaø cuoän Tracking, khoaûng caùch giöõa thaáu kính vaø beà maët ñóa ñöôïc ñieàu chænh bôûi cuoän hoäi tuï. Cuoän daây hoaït ñoäng sao cho thaáu kính dòch chuyeån theo tín hieäu beà maët ñóa. Thaáu kính loõm (Concave Lens): Thaáu kính naøy ñöôïc duøng ñeå giaûm ñi aûnh höôûng cuûa söï bieán ñoåi theo chieàu daøi cuûa ñöôøng daãn aùnh saùng treân Photo Detector (Boä taùch quang) do söï thay ñoåi khoaûng caùch giöõa vaät kính vaø beà maët ñóa. Caùc thaáu kính hình truï (Cylinder Lens): Thaáu kính naøy ñöôïc söû duïng trong khoái nhaän dieän Focus. Tia saùng xuyeân qua thaáu kính naøy ban ñaàu bieán daïng thaønh hình Elip theo chieàu doïc, sau ñoù bieán thaønh voøng troøn vaø cuoái cuøng laø Elip theo chieàu ngang. Quaù trình bieán ñoåi cuûa chuøm tia ñöôïc minh hoïa nhö sau: Hình III.6: Daïng tia saùng khi ñi qua thaáu kính hình truï Khi khoaûng caùch giöõa vaät kính vaø beà maët ñóa thay ñoåi, vò trí naøy seõ thay ñoåi. Boä taùch quang (Photo Detector) hay Ma traän Diode: Ñoái vôùi loaïi Photo Detector hoaït ñoäng theo phöông thöùc 3 tia, ngöôøi ta söû duïng 6 caûm bieán, caáu truùc cuûa Photo Detector nhö hình III.7. Moät tia chính xuyeân qua thaáu kính hình truï vaø rôi vaøo toå hôïp cuûa caùc caûm bieán A, B, C vaø D maø ngoõ ra coù theå nhaän dieän ñöôïc söï sai leäch Focus. Tia phuï rôi treân caùc caûm bieán E vaø F cung caáp cho ngoõ ra tín hieäu Tracking. Ngoaøi ra, döõ lieäu ghi treân beà maët ñóa ñöôïc laáy ra laø toång caùc caûm bieán A, B, C vaø D leân vò trí maø tia chính rôi. Hình III.7: Photo Detector Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi caáp nguoàn cho lade. Lade seõ phaùt ra aùnh saùng hoàng ngoaïi coù l = 780mm. AÙnh saùng naøy ñöôïc ñöa qua thaáu kính chuaån tröïc, qua thaáu kính nhieãu xa (caû 2 thaáu kính naøy naèm trong löôùi nhieãu xaï). Thaáu kính naøy chia tia lade thaønh 3 tia rieâng bieät nhö hình III.8. Tia chính Tia Tracking Hình III.8:Thaáu kính caùch töû nhieãu xaï taùch tia LASER thaønh nhieàu tia nhieàu tia Trong ñoù tia chính (tia giöõa) laø tia coù cöôøng ñoä maïnh nhaát ñöôïc duøng ñeå ñoïc döõ lieäu ôû veät pit vaø flat. Hai tia coøn laïi coù cöôøng ñoä yeáu hôn ñöôïc duøng ñeå giaùm saùt phía tröôùc, sau tia chính. Ba tia naøy ñi tieáp qua baùn laêng kính (laêng kính phaân taùch tia). Muïc ñích cuûa laêng kính naøy veà cô baûn laø boä phaän chia quang hoïc, cho ñi qua hay phaûn xaï phuï thuoäc vaøo söï phaân cöïc cuûa aùnh saùng lade. Maët phaúng phaân cöïc töø aùnh saùng phaùt ra cho pheùp noù truyeàn thaúng qua laêng kính leân baûn toaøn saùng ¼. Phaàn töû naøy, thöïc chaát laø maët phaúng phaân cöïc cuûa tia phaùt ra. Taàm quan troïng laø ôû choå noù cuõng aûnh höôûng ñeán tia phaûn xaï vaø taát caû thay ñoåi trong maët phaúng phaân cöïc seõ cho pheùp laêng kính chia tia phaûn xaï töø caùc tia phaùt ra. Sau khi qua baûn toaøn soùng ¼ tia lade ñi qua phaàn töû cuoái cuøng cuûa tuyeán phaùt xaï laø thaáu kính hoäi tuï. Thaáu kính hoäi tuï laø chi tieát maø ngöôøi söû duïng deã daøng nhaän ra nhaát vì noù laø chi tieát ñöôïc loä ra ngoaøi. Thaáu kính naøy hoaït ñoäng nhôø heä thoáng servo tieâu ñieåm. Khi tia saùng lade ñaäp vaøo ñóa thì coù moät phaàn aùnh saùng seõ phaûn xaï toaøn phaàn trôû laïi (tuøy theo pit hay flat maø tia laser taùn xaï hay phaûn xaï). Ñöôøng ñi cuûa tia phaûn xaï trôû laïi cuõng gioáng nhö ñöôøng ñi tia phaùt xaï, nhö ñeán baùn laêng kính thì tia phaûn xaï naøy ra khoûi seõ bò leäch moät goác 900. Sau ñoù qua thaáu kính loài ñeán thaáu kính hình tuï. Thaáu kính naøy coù chöùc naêng trong vieäc doø hoäi tuï cuûa tia lade baèng chuøm tia nhaän ñöôïc. Noù cho ra chuøm tia thay ñoåi hình daïng nhö ôû hình III.13. KHOÁI RF AMP: (RADIO FREQUENCY) Khaùi nieäm: Hoaït ñoäng thaønh coâng cuûa chuøm tia lade seõ taïo neân tín hieäu RF Playback töø photodiot.Tín hieäu RF laø toå hôïp cuûa nhieàu soùng sin khaùc nhau veà taàn soá. Maëc duø vôùi tình huoáng lyù töôûng laø baûn sao chính xaùc tín hieäu EFM cuûa maïng ôû ñaàu ra nhöng phaûi chaáp nhaän coù söï sai leäch do nhöõng nguyeân nhaân sau: Ñoä baèng phaúng cuûa ñóa: coù aûnh höôûng traàm troïng caùc vaán ñeà tuï tieâu. Buïi baån treân beà maët cuûa ñóa coù theå laøm cho aùnh saùng lade treân beà maët ñóa seõ thay ñoåi. Ñoä môû kích thích chuøm tia lade treân beà maët pit roäng hôn, chính pit ñoù laøm cho ñaùp tuyeán maát lyù töôûng. Thôøi gian ñaùp öùng cuûa servo hoäi tuï ñaït ñöôïc qua maïch ñieän töû neân khoâng theå ñaùp öùng ngay laäp töùc. Hình daïng cuûa pit khoâng phaûi vuoâng goác maø laø löôïng troøn daãn ñeán tín hieäu EFM thu ñöôïc töø photodiot khoâng coøn laø soùng vuoâng. Chính vì vaäy maø tín hieäu thu ñöôïc töø maõng photodiot laø caùc daïng soùng sin toå hôïp coù taàn soá khaùc nhau töø 196 – 720 KHz töông öùng vôùi thôøi gian 3T – 11T tuaân theo ñònh luaät 2 ñeán 10 . Coù theå tính ñöôïc nhö sau: 4,321 MHz/(3x2) = 720KHz 4,321MHz/(11x2) = 196Khz Trong ñoù 4,321MHz laø toác ñoä truyeàn bit. Vì do 2 chu kì lieân tieáp laø 3T hoaëc 11T môùi hình thaønh soùng sin ñaày ñuû. Sô ñoà khoái: Hình III.9: Sô ñoà khoái RF AMP. Chöùc naêng caùc khoái: Khoái I-V Comverter: Coù nhieäm vuï bieán ñoåi doøng ñieän chaïy qua photodiode thaønh ñieän aùp ôû ngoõ ra. Khoái Adder: Coù nhieäm vuï coäng 2 möùc ñieän aùp ôû ñaàu vaøo ñöa ñeán ngoõ ra. Khoái Wave Shaper vaø Asymmetry: Coù nhieäm vuï ñoåi tín hieäu RF ôû ngoõ ra thaønh chuoãi soá nhi phaân ñeå cung caáp cho maïch xöû lyù tín hieäu soá. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Trong cheá ñoä play bình thöôøng, chuøm tia lade phaûn chieáu töø maët ñóa ñöôïc thu nhaän bôûi maïng photodiode ôû khoái laser pick up. Ñaây laø heä thoáng 3 tia do ñoù döõ lieäu thoâng tin ñöôïc thu nhaän bôûi 4 photodiode A, B, C, D. Taïi ñaây döõ lieäu thu ñöôïc ôû daïng doøng ñieän chaïy qua photo diode, Vì vaäy ñeå deã xöû lyù, tín hieäu naøy ñöôïc chuyeån sang daïng ñieän aùp bôûi khoái I-V Convert qua ñeán khoái Adder, ôû ngoõ ra khoái naøy laø tín hieäu toå hôïp caùc daïng soùng sin coù taàn soá khaùc nhau trong khoaûng 196 – 720KHz goïi laø döõ lieäu RF. Ñeå deã daøng trong vieäc xöû lyù, tín hieäu RF ñöôïc ñoåi sang daïng tín hieäu soá bôûi khoái Wave Shaper. Döõ lieäu sau khi ra khoái naøy laø caùc chuoãi soá nhò phaân 0 (mass) vaø 1 (Vcc).Vaø tín hieäu ôû ngoõ ra cuõng ñöôïc ñöa ñeán khoái Asymmetry hoài tieáp aâm trôû veà. Muïc ñích cuûa vieäc hoài tieáp naøy laø ñeå thu nhaän döõ lieäu 1 caùch chính xaùc. KHOÁI DATA STROBE: Khaùi nieäm: Khoái naøy coù nhieäm vuï bieán ñoåi tín hieäu nhò phaân ôû ngoõ vaøo thaønh döõ lieäu EFM ôû ngoõ ra vaø taùch tín hieäu ñoàng boä khung, bit clock . Sô ñoà khoái: Hình III.10: Sô ñoà khoái data strobe. Nhieäm vuï vaø hoaït ñoäng cuûa töøng maïch: Maïch data strobe: Coù nhieäm vuï taùch caùc bit clock ñöôïc ñoàng boä hoùa vôùi döõ lieäu töø caùc tín hieäu EFM. Maëc duø caùc maïch Servo vaãn hoaït ñoäng chính xaùc nhöng döõ lieäu ñaõ taùi taïo trong CD seõ chöùa caùc thaønh phaàn bieán ñoäng (Fitter Elements). Maïch data strobe seõ taùch caùc bit clock chöùa cuøng nhöõng bieán ñoäng trong döõ lieäu ñöôïc taïo ra. Vieäc ngaên ngöøa bieán ñoäng gaây ra dao ñoäng ñoïc sai nhieàu bit 0 lieân tieáp ñöôïc thöïc hieän, sô ñoà maïch Data Strobe coù theå ñöôïc moâ taû nhö hình III.11: Hình III.11 Sô ñoà khoái cuûa maïch data trobe. Töø sô ñoà treân ta coù theå bieåu dieãn döôùi daïng soùng nhö sau: Maïch giaûi maõ NRZI: Maïch naøy coù nhieäm vuï bieán ñoåi daïng soùng EFM thaønh döõ lieäu EFM. Ñieàu naøy cho pheùp tín hieäu ñöôïc giaûi maõ bôûi caùc bit clock gôûi cuøng vôùi tín hieäu EFM töø maïch Data Strobe gôûi ñeán, ta coù theå mieâu taû daïng soùng cuûa maïch naøy nhö sau: Maïch syncode dectecter: (Maïch taùch tín hieäu ñoàng boä vaø maïch baûo veä) Tín hieäu ñöôïc gôûi töø maïch Data Strobe laø chuoãi data caùc soá “0” vaø “1” noái tieáp. Noù khoâng theå cho bieát ñieåm baét ñaàu cuûa döõ lieäu. Döõ lieäu naøy ñöôïc gom laïi theo maõ 588bit trong moät khung, ñoàng thôøi tín hieäu ñoàng boä ñöôïc coäng theâm ôû tröôùc ñoù. Tín hieäu ñoàng boä coù kieåu maãu vôùi beà roäng xung laø 11T – 11T tín hieäu naøy khoâng ñöôïc duøng trong döõ lieäu aâm nhaïc. Tuy nhieân, daïng tín hieäu töông töï tín hieäu ñoàng boä coù theå xuaát hieän do söï traày xöôùc cuûa ñóa,… Maïch baûo veä tín hieäu ñoàng boä hoaït ñoäng ñeå laáy ra caùc tín hieäu töông töï nhö theá ñeå boå xung vaøo phaàn tín hieäu ñoàng boä bò maát: Maïch naøy ta coù theå moâ taû sô ñoà khoái nhö hình III.12: Hình III.12:Sô ñoà khoái Syncode detecter Sync Signal Pattem Detector: Maïch nhaän daïng maãu tín hieäu ñoàng boä. Supplementary Singnal Genarator: Boä taïo tín hieäu boå phuï. Time Gate Generator: Boä taïo coång thôøi gian. Maïch naøy nhaän dieän tín hieäu ñoàng boä theo maãu 11T – 11T, tín hieäu nhaän dieän ñöôïc laáy theo töøng khung. Töø tín hieäu naøy, tín hieäu coång thôøi gian ñöôïc taïo ra ñeå quan saùt tín hieäu ñoàng boä vaø buø vaøo phaàn tín hieäu ñoàng boä ñaõ maát, hoaëc bò sai. KHOÁI XÖÛ LYÙ TÍN HIEÄU DSP (DIGITAL SIGNAL PROCESSER): Khaùi nieäm: Khoái xöû lyù tín hieäu soá laø moät trong nhöõng khoái töông ñoái quan troïng trong maùy CD,VCD,… Khoái naøy xöû lyù raát nhieàu chöùc naêng nhö laø: Giaûi maõ EFM, giaûi ñan xen (De Interleave) söûa sai, taùch maõ phuï. Sô ñoà khoái: Hình III.13: Sô ñoà khoái DSP. Chöùc naêng caùc khoái: Khoái EFM Demodulation: khoái naøy coù nhieäm vuï keát hôïp vôùi ROM ñeå giaûi ñieàu cheá EFM vaø taùch boû caùc bit troän. RAM: Coù nhieäm vuï laø loaïi tröø baát oån, giaûi ñan xen vaø löu tröõ maõ phuï. Separation Error Correction vaø sub code: coù nhieäm vuï söûa sai caùc tín hieäu bò sai vaø taùch maõ phuï. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Döõ lieäu EFM ôû ngoõ ra khoái data Strobe laø caùc chuoãi nhò phaân 0 hoaëc 1. Döõ lieäu naøy ñöôïc ñöa vaøo khoái EFM Demodulation. Taïi ñaây döõ lieäu ñöôïc taùch boû caùc bit troän. Ñoàng thôøi, khoái naøy cuõng keát hôïp vôùi ROM ñeå giaûi ñieàu cheá EFM. ÔÛ chöông II ñaõ noùi roõ caùch ñieàu bieán EFM vaø giaûi ñieàu bieán EFM vì vaäy ôû ñaây ta chæ phaân tích kyõ thuaät giaûi ñieàu bieán EFM. Do ñoù ñeå giaûi ñieàu bieán EFM (töùc laø bieán ñoåi 14 bit EFM thaønh 8 bit thoâng tin), ta phaûi laäp baûng chuyeån ñoåi 14 – 8 bits ñöôïc naïp vaøo ROM ñeå bieán ñoåi döõ lieäu töø 14 bits thaønh 8 bits. Sau ñoù ñoïc döõ lieäu töông öùng töø ROM nhöng trong baûng chuyeån ñoåi. Sau khi döõ lieäu EFM ñöôïc taùch loaïi boû caùc bit troän ra vaø giaûi ñieàu cheá EFM. Döõ lieäu thoâng tin naøy ñöôïc ñöa ñeán khoái RAM. Taïi ñaây döõ lieäu seõ ñöôïc giaûi ñan xen baèng caùch ñieàu khieån khi naøo ghi, khi naøo ñoïc bôûi CIRC. Ñoàng thôøi RAM cuõng coù chöùc naêng löu tröõ maõ phuï. Döõ lieäu ra khoûi RAM ñöôïc ñöa ñeán maïch söûa sai (Error Correction) taïi ñaây döõ lieäu seõ ñöôïc söûa laïi ñuùng döõ lieäu ban ñaàu neáu döõ lieäu coù sai treân ñöôøng truyeàn. Sau ñoù ñöa qua maïch Subcode Separation ñeå taùch maõ phuï ñöa ñeán heä thoáng ñieàu khieån Servo, neáu maùy CD thì döõ lieäu seõ ñeán khoái DAC ñeå bieán ñoåi trôû laïi veà daïng aâm thanh analog ban ñaàu. Coøn maùy VCD thì döõ lieäu seõ ñöôïc ñöa ñeán maïch giaûi neùn MPEG (Maïch naøy seõ ñöôïc trình baøy roõ ôû chöông IV). CAÙC LOAÏI MAÏCH SERVO: Trong heä thoáng maùy phaùt laïi CD, VCD, … Coù 4 loaïi maïch Servo, ñöôïc trang bò ñeå ñaûm baûo ñoïc caùc pits vaø flats ñaõ ñöôïc ghi leân ñóa moät caùch chính xaùc. Ñoù laø Focus Servo, Tracking Servo, Sled Servo, Spindle Servo. Döôùi ñaây seõ phaân tích töøng maïch Servo trong heä thoáng 3 tia. Maïch Focus Servo: Khaùi nieäm: Ñeå nhaän bieát söï hoäi tuï ngöôøi ta söû duïng bieän phaùp loaïn thò baèng caùch duøng moät thaáu kính hình truï coù ñaëc tính thay ñoåi hình daïng chuøm tia töø hình elip doïc qua hình troøn roài ñeán hình elip ngang nhö ôû hình III.14. Maïch Focus Servo ñöôïc söû duïng ñeå dòch chuyeån thaáu kính theo chieàu thaúng ñöùng nhaèm ñaït ñöôïc söï hoäi tuï chính xaùc cuûa tia lade treân maët ñóa CD, VCD. Sô ñoà khoái Focus Servo: Cuïm quang hoïc A D C B RF Photo Detector B+D A+C I-V Converter I-V Converter Phase Correction Focus Error Focus Blance Adder Comparation (coäng ) (So saùnh) FOK detection Block Comparation Vref FZC Detection bolck Driver Focus Search (Doø Focus) (Khoái doø taùch tín hieäu FOK) FOK FZC Amp Error detector block (Khoái taùch doø sai leäch) (Ñoåi I/V) Focus gain Adj Focus Search block (Khoái hoäi tuï) Hình III.15: Sô ñoà hoaït ñoäng cuûa maïch Focus Servo Ghi chuù: -FOK (Focus OK): Tín hieäu giao tieáp giöõa Servo vaø vi xöû lyù. - FZC (Focus Zero Cross): Tín hieäu giao tieáp giöõa Servo vaø vi xöû lyù. b S Focus coil (Cuoän hoäi tuï) Chöùc naêng caùc khoái: Focus Search: Coù chöùc naêng doø ñieåm hoäi tuï ban ñaàu khi coù ñóa. I-V-Comvert: Coù chöùc naêng ñoåi doøng ñieän ngoõ vaøo sang ñieän aùp ôû ngoõ ra. FE (Focus Error): Tín hieäu söûa sai hoäi tuï coù chöùc naêng so saùnh hai ngoõ vaøo A + C, B + D. Neáu coù söï cheânh leäch veà möùc ñieän aùp ngoõ vaøo thì ngoõ ra seõ xuaát hieän moät möùc ñieän aùp doø hoäi tuï cho ñeán khi 2 tín hieäu naøy baèng nhau, tín hieäu ngoõ ra ñöôïc ñöa ñeán maïch IC Servo ñeå söûa daïng hoäi tuï. FOK (Focus OK): Coù chöùc naêng taïo ra moät tín hieäu duøng ñeå xaùc ñònh ñaàu lade naèm treân maët phaûn chieàu cuûa ñóa, tín hieäu naøy coù möùc cao khi chuøm tia lade hoäi tuï treân ñóa. Maïch FZC (Focus Zero cross): Coù chöùc naêng theo doõi khi tín hieäu vöøa sai hoäi tuï tieán tôùi 0. Maïch naøy thöôøng phoái hôïp vôùi maïch FOK xaùc ñònh thôøi ñieåm naøo thì ñieàu chænh hoäi tuï. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi baét ñaàu Play thì vieäc ñaàu tieân cuûa maïch Focus Servo laø ñieåm hoäi tuï ban ñaàu caàn phaûi ñaït ñöôïc hay noùi khaùc ñi laø dòch chuyeån thaáu kính leân xuoáng theo truïc thaúng ñöùng. Do vaäy khoái hoaït ñoäng ñaàu tieân trong maïch Focus Servo laø khoái tìm kieám hoäi tuï (Focus Search). Ñeå thöïc hieän vieäc naøy thì vi xöû lyù xuaát leänh ra ñeå ñieàu khieån Swich S1 veà vò trí b. Tieáp theo xuaát leänh ñieàu khieån cho khoái Focus seach ñeå cho ra daïng soùng vaø dòch chuyeån thaáu kính nhö ôû hình II .16. Hình III. 16:Khoái hoaït ñoäng doø tìm focus Khi ñaõ phaùt hieän coù tín hieäu RF hay ngoõ ra cuûa FOK chuyeån möùc, thì vi xöû lyù xuaát leänh chuyeån Switch veà vò trí a, luùc naøy laø cheá ñoä phaùt bình thöôøng. Ngöôïc laïi neáu khoâng nhaän ñöôïc tín hieäu FOK chuyeån möùc thì vi xöû lyù xuaát leänh cho heä thoáng ngöøng hoaït ñoäng. Ôû cheá ñoä play bình thöôøng. Tín hieäu nhaän ñöôïc töø mang Photodiode qua khoái I-V-Convert ñeå bieán ñoåi tín hieäu töø doøng ñieän sang ñieän aùp roài ñöa ñeå maïch FE ñeå taïo ra tín hieäu cho pheùp vaät kính dòch chuyeån töø vò trí giöõa ñi leân hoaëc xuoáng theo chieàu thaúng ñöùng sao cho ñieåm hoäi tuï toát nhaát. Maïch Tracking Servo: Khaùi nieäm: Maïch Tracking Servo coù nhieäm vuï dòch chuyeån vaät kính theo chieàu ngang ñeå cho chuøm tia lade dòch chuyeån ñuùng ngay treân Track ghi cuûa ñóa. Sô ñoà khoái maïch Tracking Servo: Tracking Jump Signal (Tín hieäu nhaûy Track) TE MDA SW1 Tracking Coil Cuïm quang hoïc Hình III.17:Sô ñoà khoái hoaït ñoäng cuûa maïch Tracking Servo Chöùc naêng caùc khoái: Khoái Tracking Error Amp: khoái naøy coù chöùc naêng so saùnh 2 tín hieäu thu ñöôïc töø 2 photodiode ôû maûng photodiode ñoàng thôøi khueách ñaïi tín hieäu sai bieät ñöa ñeán khoái MDA ñeå dòch chuyeån chuøm tia ñoïc ñuùng treân Track ñaõ ghi ñóa ñöôïc minh hoïa hình III.18. HìnhII.18: Taùch doø sai leäch Tracking Khoái MDA: Coù chöùc naêng laø khueách ñaïi doøng tín hieäu ngoõ vaøo ñöa ñeán cuoän daây Tracking. Khoái naøy nhaän 2 ñöôøng tín hieäu ôû ngoõ vaøo, moät laø tín hieäu töø Tracking Error ñöa tôùi ñoàng thôøi cuõng nhaän tín hieäu töø vi xöû lyù trong quaù trình hoaït ñoäng nhaûy Track. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Ñaây laø maïch Tracking cuûa heä thoáng 3 tia. Trong ñoù 2 tia phuï phuïc vuï cho vieäc doø Track. Caùc tia phuï ñöôïc chieáu leân ñóa taïi vò trí tröôùc vaø sau tia chính vaø leäch so vôùi tia chính ½ beà roäng Track. ÔÛ maïng Photodiode coù 2 Photodiode E, F thu nhaän hai chuøm tia phuï phaûn xaï trôû veà. Giaû söû raèng tia lade chính ñaäp chính xaùc vaøo pit vaø flat, thì giaù trò trung bình cuûa 2 Photodiode E, F thu ñöôïc laø baèng nhau neân khoâng xuaát hieän sai bieät taïi ngoõ ra cuûa khoái Tracking Error Amp. Do ñoù khoâng coù doøng ñieän chaïy qua cuoän daây Tracking töùc khoâng dòch chuyeån theo chieàu ngang. Neáu tia lade chính bò leäch thì giaù trò trung bình nhaän ñöôïc töø 2 Photodiode E, F khaùc nhau. Noù seõ xuaát hieän ñieän aùp ngoõ ra ôû khoái Tracking Error Amp, ñieän aùp sai bieät naøy ñöa ñeán cuoän daây Tracking laøm cho thaáu kính dòch chuyeån theo chieàu ngang cho ñeán khi tia chính ñaäp ñuùng treân pit. Hoaït ñoäng nhaûy Track: Trong maùy thu baêng nhöïa, vieäc thay ñoåi ôû caùc cheá ñoä doø tôùi, doø lui ñöôïc thöïc hieän baèng caùch thay ñoåi toác ñoä. Trong khi maùy CD nhaûy Track ñöôïc thöïc hieän baèng caùch dòch chuyeån tia saùng lade töø trong ra ngoaøi. Quaù trình hoaït ñoäng naøy ñöôïc ñieàu khieån bôûi vi xöû lyù. Ñaàu tieân xuaát leänh ñoùng Swich SW1 ñeå coâ laäp TE, sau ñoù xuaát leänh ñoùng S1,S2 ñeå caáp doøng aâm hoaëc doøng döông ñöa vaøo ñaàu vaøo cuûa thuaät toaùn, laøm cho ngoõ ra thay ñoåi doøng ñieän maø ñieän aùp laøm cho thaáu kính dòch tôùi, lui. Hình III.19 seõ minh hoïa söï bieán ñoåi tín hieäu trong quaù trình nhaûy Track ñi ra phía ngoaøi. Hình III..19:Hoaït ñoäng nhaûy Track Giaûi thích thuaät ngöõ: RF Signal: Tín hieäu RF Jump Pulse: Xung nhaûy Brake Signal: Tín hieäu haõm Jump Signal: Tín hieäu nhaûy Tracking Error: Sai leäch Tracking Zeùro Cross: Xuyeân ñieåm O Laser Beam: Tia Laser Ban ñaàu tia lade di chuyeån ra phía ngoaøi nhôø moät xung nhaûy Track ñaàu tieân. Tuy nhieân do tia lade dòch chuyeån quaù nhieàu neân caàn phaûi toán nhieàu thôøi gian daønh cho vieäc khoùa maïch Tracking Servo sau khi thöïc hieän nhaûy Track. Do vaäy tín hieäu haõm ñöôïc cung caáp ñeå laøm ngöng caùc tia lade taïi vò trí ñang ñoïc sau khi nhaûy Track. Trong quaù trình haõm ñieåm Zero cuûa tín hieäu sai leäch Track ñöôïc nhaän dieän ñeå taïo ra tín hieäu haõm aâm. Maïch Sled Servo: Khaùi nieäm: Maïch Sled Servo coù nhieäm vuï ñieàu khieån ñoäng cô dòch chuyeån cuïm quang hoïc töø trong ra ngoaøi ñóa hoaëc ngöôïc laïi. Khi maïch tracking Servo hoaït ñoäng thaáu kính ñaõ tôùi ngöôûng giôùi haïn. (Maïch Tracking Servo coù taàm ñieàu khieån khoaûng 80 Track) Neáu cuïm quang hoïc leäch khoûi 80 Track naøy thì maïch Sled Servo seõ keùo cuïm quang hoïc dòch chuyeån tôùi 1 khoaûng 80 Track. Sô ñoà khoái: M Taàng laùi Comparator Hình III.20: Sô ñoà khoái maïch Sled Servo Chöùc naêng caùc khoái: Maïch tích phaân( integral): Coù chöùc naêng loïc ñeå loaïi boû thoâng tin TE cao taàn. Maïch so saùnh (Comparator): Coù chöùc naêng so saùnh thoâng tin TE vôùi ñieän aùp chuaån ñeå xaùc ñònh luùc naøo caàn phaûi dòch chuyeån ñaàu ñoïc. MDA: (Motor Disc Ampligication) Laø chöùc naêng khueách ñaïi. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Trong cheá ñoä play bình thöôøng tín hieäu TEO taêng lieân tuïc theo thôøi gian trong khoaûng 80 Track. TEO laøm cho thaáu kính dòch chuyeån tôùi ngöôõng khoâng theå dòch chuyeån ra ñöôïc, luùc naøy ñieän aùp trung bình TEO lôùn nhaát. Ñoàng thôøi trong thôøi gian naøy thoâng tin TEO cuõng ñöôïc ñöa qua maïch loïc vaø so saùnh, laøm cho ngoõ ra cuûa maïch so saùnh chuyeån möùc. Luùc naøy ñoäng cô dòch chuyeån ñaàu ñoïc seõ hoaït ñoäng dòch chuyeån cuïm quang hoïc 80 Track. Ta coù theå mieâu taû hoaït ñoäng cuûa maïch naøy bôûi daïng soùng nhö sau: Motor OFF Motor ON Motor OFF Motor ON Tín hieäu Tracking Error Ngoõ ra cuûa maïch tích phaân Ngoõ ra boä so saùnh TE Vref Söï taùch doø tín hieäu sai leäch ñieàu khieån ñoäng cô dòch chuyeån ñaàu ñoïc quang hoïc Trong cheá ñoä truy tìm baûn nhaïc, thì vi xöû lyù xuaát leänh taùc ñoäng Switch SW2 ñoùng ñeå coâ laäp maïch Servo ra khoûi heä thoáng. Luùc naøy maïch khueách ñaïi thuaät toaùn chæ taùc ñoäng bôûi doøng aâm hoaëc doøng döông bôûi 2 Switch S1, S2. Hai Switch cuõng chòu taùc ñoäng töø vi xöû lyù ñöa tôùi laøm cho Sled motor dòch chuyeån cuïm quang hoïc theo chieàu thích hôïp ñaõ ñöôïc ñònh tröôùc. Maïch Spindle Servo: Ñònh nghóa: Maïch Spindle Servo coù nhieäm vuï ñieàu khieån vaän toác quay Motor Disc. Ñóa CD, VCD, … duøng cheá ñoä CLV do vaäy toác ñoä ghi leân ñóa laø hoaøn toaøn gioáng nhö nhau töø trong ra ngoaøi. Nghóa laø kích thöôùc cuûa pit, flat treân toaøn boä ñóa laø nhö nhau. ÔÛ phaàn ñaàu (trong cuøng) ñóa vò trí ghi danh muïc (TOC). Ñóa quay vôùi toác ñoä 500 voøng/phuùt nhöõng khi cuïm quang hoïc ñoïc döõ lieäu ôû ngoaøi rìa ñóa thì toác ñoä quay laø 200 voøng/phuùt. Ñieàu ñoù coù nghóa laø ñoäng cô quay ñóa thay ñoåi lieân tuïc töø 500 xuoáng 200voøng/phuùt, khi cuïm quang hoïc dòch chuyeån töø taâm ra ngoaøi. Do ñoù vieäc ñieàu chænh toác ñoä laø ñieàu khoâng ñôn giaûn. Trong khi play bình thöôøng töø (Word) ñoàng boä khung trong doøng döõ lieäu EFM ñöôïc duøng ñeå ñieàu chænh toác ñoä quay cuûa ñóa. Theá nhöng ôû cheá ñoä khôûi ñoäng ñóa töø cheá ñoä döøng vaø tìm kieám, vì maïch spindle servo coù 3 taàm ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô quay ñóa: Toác ñoä quay khoâng ñoåi.(baét ñaàu quay) Toác ñoä quay 11T. CLV. Sô ñoà khoái : Ñieän aùp ñieàu khieån moâtô Servo voøng quay Khoâng ñoåi Servo 11T Servo CLV BT BT Ace Eree Vi xöû lyù EFM Sigral Resy FCLK CLDCK Hình III.21: Sô ñoà khoái spindle servo. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi leänh play ñöôïc ñöa tôùi, thì vi xöû lyù cho ta tín hieäu ACC chuyeån möùc laøm cho motor quay ñóa nhanh ñeán toác ñoä chuaån. Hoaït ñoäng ôû cheá ñoä naøy chæ dieãn ra trong khoaûng thôøi gian raát ngaén vaø chæ keùo daøi ñeå heä thoáng quang hoïc khoâng chæ phaùt hieän söï phaûn xaï töø ñóa maø coù moät phaàn naøo ñoù döõ lieäu RF. Khi moät phaàn döõ lieäu RF ñöôïc taùch, ñieàu naøy khoâng chæ baùo coù maët cuûa ñóa. Sau ñoù xuaát hieän leänh chuyeån sang cheá ñoä 11T. Muïc ñích cheá ñoä 11T laø ñeå xaùc ñònh ñoàng boä khung. Sau khi khoaûng thôøi gian ôû traïng thaùi ñieàu khieån Servo 11T, khoâng chæ RF ñöôïc taùch maø noù coøn ñöôïc giaûi maõ, nghóa laø doøng döõ lieäu EFM coù theå ñöôïc trích ra ñöôïc. Ngay luùc naøy vi xöû lyù chuyeån möùc tín hieäu Rerry laøm ngaét voøng 11T, luùc naøy chuyeån sang cheá ñoä CLV. Trong cheá ñoä CLV: coù hai cheá ñoä hoaït ñoäng; cheá ñoä CLV-S (Speed) vaø cheá ñoä CLV-P (Phase). Caùc cheá ñoä ñöôïc mieâu taû bôûi sô ñoà khoái hình III.22: EFM Frame Sync Proteetion Detection Bit Clock Separation Frequency Compaison Phase Comparison Drive M OSC OSC CLV-S CLV-P Spindle Speed Servo Frame Sync Proteetion Detection 7,35 KHz 4,3218 MHz Hình III.22. Sô ñoà khoái cheá ñoä CLV ÔÛ cheá ñoä 11T thì töø ñoàng boä treân ñóa ñöôïc taùch ra, muïc ñích cuûa vieäc nhaän tín hieäu ñoàng boä laø ñeå laáy ra tín hieäu ñoàng boä khung. (Vì moät khung ñöôïc keïp giöõa 2 töø ñoàng boä) Sau ñoù chuyeån qua cheá ñoä CLV, hoaït ñoäng ñaàu tieân cuûa cheá ñoä CLV laø cheá ñoä CLV-S, cheá ñoä naøy coøn goïi laø cheá ñoä ñieàu chænh thoâ, ñöôïc ñieàu chænh bôûi voøng khoùa pha ôû taàn soá 7,35 KHz (taàn soá ñoàng boä khung). Sau khi._.