Phân tích hệ thống máy CD-VCD

Khoa Điện – Điện tử SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ  ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG MÁY CD – VCD, ỨNG DỤNG KHỐI MPEG VIDEO / AUDIO DECODER ĐỂ CHUYỂN MÁY CD SANG VCD. Sinh Viên Thực Hiện :Đỗ Văn Giàn : Nguyễn Đình Hùng Lớp : 95 KĐĐ Giáo Viên Hướng Dẫn : Lê Viết Phú Thành Phố Hồ Chí Minh 3 – 2000 Đại Học Quốc Gia TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc ******* Khoa : Điện – Điện Tử Bộ môn : Điện tử NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ Và Tên Sinh Viên: Nguyễn Đình Hùng Đỗ Văn Giàn Lớp : 95 KĐĐ I. Đầu đề luận án : Phân tích hệ thống CD – VCD, ứng dụng khối MPEG Audio/Video decoder để chuyển máy CD thành VCD. II. Các số liệu ban đầu :  Máy CD hiệu PANASONIC DT7  Sơ đồ máy CD hiệu PANASONIC DT7  Sơ đồ máy VCD hiệu PANASONIC SA_AK65  Các tài liệu về máy CD, VCD và kỹ thuật xử lý ảnh. III. Nội dung phần thuyết trình:  Phân tích hệ thống CD, VCD.  Phân tích khối MPEG Audio/Video decoder.  ng dụng chuyển đổi máy CD thành VCD.  Thi công chuyển đổi. IV. Các bản vẽ: V. Cán bộ hướng dẫn : KS. Lê Viết Phú VI. Ngày giao nhiệm vụ : Ngày….tháng… năm 1999 VII. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : Ngày 28 tháng 02 năm 2000. Cán bộ hướng dẫn Thông qua bộ môn KS: Lê Viết Phú Ngày……Tháng……năm…… Khoa Điện – Điện tử NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Khoa Điện – Điện tử NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Khoa Điện – Điện tử LỜI NÓI ĐẦU Theo tốc độ phát triển của khoa học kỹ thuật trong thời đại ngày nay, Ngành kỹ thuật số đã bộc lộ rõ những ưu điểm siêu việt của nó và dần dần xâm chiếm vào trong mọi lónh vực của đời sống con người, đặc biệt là lónh vực thông tin. Trong lónh vực này ngành kỹ thuật số đã khắc phục được những nhược điểm của kỹ thuật tương tự và cho ra đời những sản phẩm chất lượng cao như: máy CD, VCD, Truyền hình cáp, Truyền hình HTVT, . . . Việc ứng dụng kỹ thuật số để xử lý thông tin về âm thanh và hình ảnh là một đề tài khá mới đối với sinh viên Việt Nam. Để tìm hiểu về đề tài này, việc phân tích hệ thống của CD, VCD có thể là tiền đề đi sâu vào nghiên cứu. Qua phân tích hệ thống này, một ứng dụng được đưa ra trong thực tế là chuyển đổi máy CD sang VCD. Và đó cũng chính là nội dung và nhiệm vụ của luận văn. Luận văn này bao gồm việc phân tích hệ thống máy CD – VCD, và ứng dụng khối MPEG Audio/Video Decoder để thi công mạch chuyển đổi máy CD thành VCD. Tập luận văn này bao gồm 6 chương được trình bày như sau: Chương 1: Chương dẫn nhập Chương 2: Giới thiệu chung về CD _VCD. Chương 3: Phân tích hệ thống của máy CD_VCD. Chương 4: Khảo sát sơ đồ của khối MPEG Audio/Video decoder để chuyển đổi máy CD thành VCD. Chương 5: Ứng dụng khối MPEG Audio/ Video Decoder để chuyển đổi máy CD sang máy VCD. Thi công chuyển đổi. Chương 6: Kết luận Trong quá trình nghiên cứu và thi công luận văn chúng em đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ rất chân tình của thầy LÊ VIẾT PHÚ cùng q thầy cô trong khoa Điện – Điện Tử. Em sẽ ghi nhận sâu sắc công ơn này kính mong q thầy cô đón nhận nơi chúng em lòng thành thật biết ơn!. Nhóm sinh viên thực hiện đề tài Nguyễn Đình Hùng Đỗ Văn Giàn Khoa Điện – Điện tử Lời Cảm Tạ Chúng em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy LÊ VIẾT PHÚ đã tận tình hướng dẫn và cung cấp cho chúng em những tài liệu vô cùng q giá, giúp chúng em hoàn thành tốt luận án tốt nghiệp này. Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các tác giả của các tập tài liệu vô cùng q báu. Và cũng xin cảm ơn q thầy cô công tác tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật đã góp phần giúp đỡ chúng em trong thời gian làm luận văn. Xin gởi lời cám ơn các anh chò đồng nghiệp và các bạn cùng khóa đã động viên và đóng góp ý kiến cho chúng tôi thực hiện đề tài này. Nhóm sinh viên thực hiện đề tài Nguyễn Đình Hùng Đỗ Văn Giàn MỤC LỤC Trang Khoa Điện – Điện tử Chương 1: Chương dẫn nhập Chương 2: Giới thiệu chung về CD, VCD Chương 3: Phân tích hệ thống của máy CD, VCD Chương 4: Khảo sát sơ đồ của khối MPEG Audio/Video decoder Chương 5: Ứng dụng khối MPEG Audio/Video decoder để chuyển đổi máy CD thành VCD. Thi công chuyển đổi Chương 6: Kết luận Khoa Điện – Điện tử CHƯƠNG I CHƯƠNG DẪN NHẬP Xử lý tín hiệu thông tin bằng kỹ thuật số là một trong những phương pháp tối ưu để khắc phục những khuyết điểm của kỹ thuật tương tự trong ngành công nghệ thông tin hiện nay. Việc tận dụng tối ưu các kênh truyền sóng, các phương tiện lưu trữ thông tin cũng như khả năng phục hồi thông tin ở chất lượng cao là các kết quả của quá trình nghiên cứu xử lý tín hiệu thông tin bằng kỹ thuật số, xong một trong những tiêu chuẩn phổ biến được đưa ra hiện nay là tiêu chuẩn MPEG (Moving Picture Experts Group). Đây là tiêu chuẩn xử lý tín hiệu âm thanh, hình ảnh chuyển động được sử dụng thống nhất trong các lónh vực truyền tin, cụ thể như máy CD-VCD là những sản phẩm được tạo ra dựa trên cơ sở của kỹ thuật này. Kỹ thuật xử lý tín hiệu Audio/Video theo tiêu chuẩn MPEG là một đề tài còn khá mới mẽ đối với các kỹ sư Việt Nam nói riêng, cũng như các sinh viên Việt Nam nói chung. Để tìm hiểu và ứng dụng kỹ thuật này, việc phân tích hệ thống máy CD-VCD có thể đem lại cho chúng ta những kiến thức cơ sở, làm tiền đề cho việc đi sâu vào tìm hiểu ngành kỹ thuật trên, ở một góc độ cao hơn như truyền hình cáp, truyền hình HDVT, hệ thống đóa DVD, máy thu hình không gian ba chiều . . . Với quan điểm như trên, chúng em – Những sinh viên năm cuối của khoa điện trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, sẽ tận dụng khả năng, kiến thức của mình, cùng sự hướng dẫn của các thầy cô, để thực hiện nhiệm vụ phân tích hệ thống CD, VCD và ứng dụng khối MPEG Audio/Video decoder để chuyển đổi máy CD sang máy VCD. Đó chính là nhiệm vụ của tập luận văn này. Nội dung của luận văn gồm 6 chương: Tiếp theo chương mở đầu là chương II giới thiệu chung về hệ thống CD,VCD với mục đích tìm hiểu khái quát về các khối trong cấu trúc hệ thống và cú pháp dòng dữ liệu. Chương III: Đi sâu vào phân tích nguyên lý hoạt động của các khối dựa trên các tài liệu có liên quan. Chương IV:Là chương khá phức tạp bởi vì đây là chương đi sâu vào tìm hiểu kỹ thuật MPEG Audio/Video decoder để ứng dụng. Chương V:Là chương ứng dụng kết quả của chương I, II, III và IV để thiết kế và thi công chuyển đổi máy CD sang máy VCD. Khoa Điện – Điện tử Chương VI: Ghi lại kết quả của việc phân tích hệ thống CD, VCD và phần ứng dụng chuyển đổi máy CD sang máy VCD. Những nhận xét và khả năng phân tích và thi công việc chuyển đổi. Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Viết Phú cùng q thầy cô đã góp phần giúp đỡ, động viên chúng em hoàn chỉnh tập luận văn tốt nghiệp này. Khoa Điện – Điện tử CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CD VÀ VCD I. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY ĐỌC CD, VCD: − Type (kiểu) D.A.S: Digital Audio System (Hệ thống ghi kỹ thuật số). − Tiêu chuẩn đóa CD, VCD (Usable dise)  Đường kính 12 cm, bề dày d = 1,2 mm.  Thời gian phát T ≥ 60 phút, cực đại 75 phút.  Laser bán dẫn có bước sóng λ = 780 µm.  Ghi dữ liệu lên mặt đóa quang (CD, VCD) là các pit và flat liên tiếp nhau theo xoắn ốc. − Tốc độ quay đóa: (Spinble speed)  Hệ thống CD, VCD được thiết kế để làm đóa quay tròn với tốc độ dài không đổi CLV (Constant Length Volocity), còn tốc độ gốc thay đổi.  Khi đầu đọc ở vò trí trong cùng thì tốc độ quay 500 vòng/ phút.  Khi đầu đọc ở vò trí ngoài cùng thì tốc độ quay 200 vòng/ phút. − Ngõ ra tín hiệu hình: khoảng 1 Vpp (75Ω) − Ngõ ra 2 đường âm thanh L, R: khoảng 1 Vpp. Khoa Điện – Điện tử [...]... -2 t0 +3 Cách 2 t1 Khoa Điện – Điện tử CHƯƠNG III PHÂN TÍCH HỆ THỐNG MÁY CD, VCD I SƠ ĐỒ KHỐI CƠ BẢN CỦA ĐẦU ĐỌC CD, VCD: • Sơ đồ khối CD: •Sơ đồ khối VCD: Khoa Điện – Điện tử Từ 2 sơ đồ khối hình III.1 và hình III.2, chúng ta thấy được giữa máy đọc đóa hình VCD và máy hát đóa nhạc CD là hoàn toàn giống nhau ở các khối: Khoa Điện – Điện tử − − − − − Hệ thống cơ khí Cụm quang học Khối servo Khối DSP Khối... cũng khác với máy đọc đóa hát CD Nghóa là máy đọc đóa hình có thêm phần giải mã hình ở phần sau khối DSP.Như đã biết, mày đọc đóa hình ra đời sau máy đọc đóa hát CD Nên đối với máy đọc đóa hình VCD người ta đã chế tạo thêm chức năng đọc đóa CD Nghóa là máy VCD đọc được đóa CD Ngược lại thì máy CD cũng vẫn đọc VCD như báo bản tốt, nhưng không có âm thanh và hình ảnh ở ngõ ra Do đó với máy CD muốn đọc... và lăng kính phân tia: Bán lăng kính (Half Prism) được sử dụng cho phân cực thẳng Lăng kính phân tia (Beam Splitter) được dùng cho phân cực vòng Khoa Điện – Điện tử Bán lăng kính cho phép truyền ánh sáng theo tỷ lệ 50% theo hướng truyền đi và 50% theo hướng vuông gốc Thấu kính phân tia có nhiệm vụ truyền toàn bộ 100% ánh sáng phụ thuộc vào gốc phân cực của ánh sáng Khi sử dụng ánh sáng phân cực thẳng,... C1 và C2 đã thực hiện ngoạn mục công việc sửa lỗi, trong sự kết hợp với nghệ thuật đan chéo các dữ liệu Đối với các chùm lỗi kép tương đối ngắn, CIRC có khả năng giải quyết sạch sẽ Đối với các chùm lỗi cực dài (vết xước trầm trọng), người ta thực hiện một phương pháp đan xen khác phức tạp hơn Nói chung, hệ thống sửa lỗi trong hệ thống CD ngày nay đã được cải tiến rất cao Khoa Điện – Điện tử Dưới đây... kính phân tách tia) Mục đích của lăng kính này về cơ bản là bộ phận chia quang học, cho đi qua hay phản xạ phụ thuộc vào sự phân cực của ánh sáng lade Mặt phẳng phân cực từ ánh sáng phát ra cho phép nó truyền thẳng qua lăng kính lên bản toàn sáng ¼ Phần tử này, thực chất là mặt phẳng phân cực của tia phát ra Tầm quan trọng là ở chổ nó cũng ảnh hưởng đến tia phản xạ và tất cả thay đổi trong mặt phẳng phân. .. dò hướng, chiết xuất của chúng thay đổi theo hướng ánh sáng nh sáng xuyên qua phiến này sẽ bò lệch pha 900 so với thành phần nguyên thủy Do đó, ánh sáng phân cực thẳng được đổi thành phân cực vòng và ngược lại ánh sáng phân cực vòng được đổi thành phân cực thẳng • Vật kính (Objective Lens): Thấu kính này được dùng để hội tụ tia Laser trên bề mặt đóa, thấu kính này được điều khiển bởi hai cuộn dây:... 1 FRAME (khung) thì có 24 Symbol (mỗi Symbol là 8 bit) dữ liệu và thời gian để dữ liệu hình thành 1 FRAME là hoàn toàn giống nhau Sau đó để tiện phân tích các khâu Khoa Điện – Điện tử trong quá trình xử lý tín hiệu CD VCD ghi lên đóa, nên chúng tôi chỉ phân tích quá trình xử lý tín hiệu CD Ở phần trên, đã trình bày1 FRAME thì có 24 Symbol nên muốn hình thành 1 FRAME thì phải có 6 lần lấy mẫu ứng với... biểu diễn bằng 2 số mã hệ thập phân: − “00” (= 00000000): Vùng dẫn nhập (lead-in track) − “01” ~ “99” (= 00000001 ~ 10011001): Trình bày số thứ tự track − “AA” (= 10101010): vùng dẫn xuất − X: Tương ứng mục lục, biểu diễn bằng 2 số thể hiện dưới dạng mã BCD Nó không được gán cho vùng dẫn nhập − “00”: Tạm dừng giữa các bản nhạc − “01” ~ “99”: Đếm theo thứ tự số nhánh ghi được phân ra trên một track... luật “2” đến “10” Đủ đáp ứng 2 8 = 256 mẫu của mã 8 bit vì vậy việc biến đổi 8 bit thành 14 bit được thực hiện theo bảng chuyển đổi có sẵn ở máy tính Sau đây là một phần của bảng chuyển đổi hình II.10 Mục đích điều khiển EFM: Thu hẹp được phô tần số, đáp ứng được hệ thống quang học (đònh được dải tần dữ liệu) Giản thành phần DC DATA BIT 00000000 00000001 00000010 00000011 00000100 CHANNEL BIT 01001000100000... hiệu nén âm thanh và hình ảnh (Card: giải nén) Phần này sẽ được trình bày rõ trong chươngIV và V Trong chương này chỉ trình bày các phần chung cơ bản máy CD, VCD II KHỐI LASER PICK UP: 1) khái niệm: Đây là một trong những khối quan trọng nhất trong hệ thống playback Có chức năng đọc dữ liệu thông tin giống như là đầu từ, đầu kim dùng đọc lại đóa hát và băng ghi âm thông thường Nhưng có độ chính xác,