《數(shù)字視聽技術(shù)》課件第6章

6.1DVD光盤錄像機(jī)6.2EVD視盤機(jī)6.3其他新型激光視盤機(jī)本章小結(jié)思考題第6章其他新型激光視聽設(shè)備

6.1DVD光盤錄像機(jī)

光盤錄像機(jī)有時(shí)又稱為刻錄機(jī)，它是以光盤為記錄媒體的一種家用視頻設(shè)備，是一種既能錄像又能放像的激光視盤機(jī)。6.1.1DVD光盤錄像機(jī)的分類與功能

1．DVD光盤錄像機(jī)的分類與特點(diǎn)

1)光盤錄像機(jī)的分類

光盤錄像機(jī)分為VCD光盤錄像機(jī)(VDR)和DVD(DDR)光盤錄像機(jī)兩大類，而DVD光盤錄像機(jī)又具有DVD-RAM、DVD-R/RW和DVD+R/RW等格式。

DVD-RAM：由松下公司于2000年推出，主要優(yōu)點(diǎn)是記錄容量大，可改寫的次數(shù)多(可達(dá)10萬次)，易與計(jì)算機(jī)配用；缺點(diǎn)是與普通的DVD機(jī)不兼容，通用性和交互性差。

DVD-R/RW：由先鋒公司于1999年推出，其光盤可在部分普通的DVD機(jī)上播放。

DVD+R/RW：由飛利浦推出，與DVD有良好的兼容性，并在PC領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

2)?DVD光盤錄像機(jī)的特點(diǎn)

DVD光盤錄像機(jī)與其他類型的家用錄像機(jī)相比，具有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

(1)以光盤為媒介記錄音、視頻信息，可改寫次數(shù)多，容量大。

(2)可兼容CD、MP3、VCD、SVCD、DVD等光盤。

(3)具備多種擴(kuò)展功能。

(4)采用MPEG-2音、視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。

2．DVD光盤錄像機(jī)的功能

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前生產(chǎn)的光盤錄像機(jī)性能更加優(yōu)良，功能愈加完善。一臺(tái)DVD光盤錄像機(jī)具備的基本功能包括DVDPlayer、TVTuner、Recorder及其他擴(kuò)展功能。

(1)?DVDPlayer功能。DVD光盤錄像機(jī)具有DVD視盤機(jī)的所有基本功能。

(2)?TVTuner。DVD光盤錄像機(jī)帶有電視高頻調(diào)諧器，它可以將接收到的電視RF信號(hào)轉(zhuǎn)化為AV信號(hào)播放或進(jìn)行錄制。其信號(hào)來源既可以是有線電視信號(hào)、無線電視信號(hào)，也可以是RF調(diào)制信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)RF信號(hào)等。

(3)?Recorder。不同方案的DVD光盤錄像機(jī)可錄制相應(yīng)的光盤，如DVD-RAM、DVD±R、DVD±RW等光盤。

(4)其他擴(kuò)展功能。除上述功能外，DVD光盤錄像機(jī)還具有一些常用的擴(kuò)展功能，如USB接口、IEEE1394接口、SCART接口、HDD接口等。6.1.2DVD光盤錄像機(jī)的電路結(jié)構(gòu)與工作原理

DVD光盤錄像機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種把DVD播放機(jī)與DVD刻錄機(jī)結(jié)合在一起的音、視頻設(shè)備，它通過記錄光盤(DVD-R或DVD-RW)不但可以記錄由電視高頻調(diào)諧器接收的電視節(jié)目，而且可以記錄來自外部不同音、視頻設(shè)備輸入的音頻和視頻信號(hào)。DVD光盤錄像機(jī)的電路構(gòu)成有多種方案，如Philips、LSI、MTK、ESS、ZORAN等，不同的方案，采用的核心芯片不同，相應(yīng)的功能也略有區(qū)別。

1．DVD光盤錄像機(jī)的電路結(jié)構(gòu)

圖6-1所示為典型DVD光盤錄像機(jī)的電路結(jié)構(gòu)示意圖，它主要由DVD播放機(jī)和DVD刻錄機(jī)兩部分電路構(gòu)成。

由圖6-1可見，它除具有DVD播放機(jī)所應(yīng)有的功能外，主要增加了DVD的刻錄功能及相應(yīng)的電路。為實(shí)現(xiàn)DVD的刻錄而增加的電路主要包括：電視高頻調(diào)諧器、音頻編解碼電路、數(shù)字視頻解碼器以及用于DV格式數(shù)據(jù)輸入的IEEE1394接口、USB接口、PCMCIA接口等電路。

DVD光盤錄像機(jī)在播放過程中，通過激光頭拾取光盤上的信息，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換和電流/電壓變換后，形成RF信號(hào)和聚焦誤差、循跡誤差等信號(hào)，再經(jīng)伺服預(yù)處理電路和DSP電路對信號(hào)處理后，伺服信號(hào)送伺服驅(qū)動(dòng)電路控制聚焦線圈和循跡線圈按照正確方式動(dòng)作，控制主軸電機(jī)以恒線速度方式旋轉(zhuǎn)；另一方面將系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)送MPEG-2系統(tǒng)進(jìn)行音、視頻數(shù)據(jù)分離與解壓縮等處理，得到的音頻數(shù)字信號(hào)經(jīng)音頻DAC電路后輸出模擬音頻信號(hào)，視頻數(shù)字信號(hào)經(jīng)視頻編碼和DAC電路后輸出模擬的視頻全電視信號(hào)或Y/C分離信號(hào)。

DVD光盤錄像機(jī)在記錄過程中，模擬的音頻信號(hào)經(jīng)ADC電路后轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)送信號(hào)處理器，模擬的視頻信號(hào)經(jīng)視頻編碼后產(chǎn)生數(shù)字視頻信號(hào)也送到數(shù)字處理器電路。信號(hào)處理器對音、視頻信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)編碼處理后送到伺服電路和DVD/CD信號(hào)處理電路，驅(qū)動(dòng)激光二極管、主軸電機(jī)、進(jìn)給電機(jī)和聚焦線圈、循跡線圈等協(xié)調(diào)工作，并按照一定的規(guī)范進(jìn)行記錄。圖6-1DVD光盤錄像機(jī)電路結(jié)構(gòu)

2．DVD光盤錄像機(jī)電路的工作原理

1)電視高頻調(diào)諧器

DVD光盤錄像機(jī)的電視高頻調(diào)諧器的主要作用是接收無線電視RF信號(hào)或有線電視RF信號(hào)，并作為要錄制的電視節(jié)目。其組成與普通電視高頻頭結(jié)構(gòu)基本相同都采用超外差式接收，只是圖像載頻、色度載頻和伴音載頻的頻率不同而已，并具有中頻鎖相環(huán)解調(diào)器，可直接輸出模擬視頻信號(hào)。目前，在DVD光盤錄像機(jī)中使用的高頻調(diào)諧器一般都采用頻率合成式調(diào)諧系統(tǒng)，具有多種制式接收功能，并具備接收全增補(bǔ)電視頻道功能，通過改變鎖相環(huán)路的可編程分頻比進(jìn)行頻道選擇。

2)數(shù)字視頻解碼器

數(shù)字視頻解碼器的基本作用是將來自電視高頻調(diào)諧器的各種制式的模擬視頻信號(hào)或復(fù)合視頻信號(hào)以及S視頻信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成符合一定的輸出格式的數(shù)字視頻信號(hào)；或?qū)νㄟ^IEEE1394接口輸入的來自DV便攜式攝像機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓處理，轉(zhuǎn)換成MPEG-2代碼。

3)音頻編解碼電路

音頻編解碼電路一般由輸入混頻器、立體聲模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、自動(dòng)電平控制(ALC)電路、音頻接口電路、數(shù)字濾波電路、立體聲數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)、低通濾波器和控制接口等組成，作用是實(shí)現(xiàn)對輸入的多路模擬信號(hào)進(jìn)行混頻處理、A/D轉(zhuǎn)換以及對來自主芯片的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換、控制輸出等。

4)?DVD光盤錄像機(jī)機(jī)芯與伺服組件

DVD光盤錄像機(jī)的機(jī)芯一般都是一體化結(jié)構(gòu)，將激光頭組件、RF放大、伺服預(yù)處理和伺服驅(qū)動(dòng)等電路做在一起。其基本作用除正確讀取光盤信息，產(chǎn)生RF信號(hào)并進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理(DSP)，以及產(chǎn)生聚焦、循跡、進(jìn)給、進(jìn)出倉、主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制信號(hào)外，還有一個(gè)重要的作用是可將需要記錄的信息記錄在可錄光盤上。這也是DVD光盤錄像機(jī)機(jī)芯與DVD機(jī)芯的主要區(qū)別。

DVD光盤錄像機(jī)的伺服電路組成包括信號(hào)處理和伺服驅(qū)動(dòng)控制兩大部分。信號(hào)處理電路主要包括RF放大、聚焦誤差和循跡誤差信號(hào)產(chǎn)生電路、數(shù)字信號(hào)處理電路等；伺服驅(qū)動(dòng)控制電路主要包括伺服信號(hào)處理(SSP)電路、聚焦線圈驅(qū)動(dòng)電路、循跡線圈驅(qū)動(dòng)電路、主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、進(jìn)出倉電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、激光二極管自動(dòng)功率控制(APC)電路等。此外，DVD光盤錄像機(jī)伺服電路中還包含有電源與復(fù)位電路、存儲(chǔ)器電路等。Flash存儲(chǔ)器作為機(jī)芯及伺服控制的程序存儲(chǔ)器，SDRAM存儲(chǔ)器作為高速緩沖存儲(chǔ)器。

5)?MPEG-2編碼/解碼器

視頻解碼器的作用是對來自數(shù)字視頻解碼器的數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行MPEG-1/MPEG-2格式的解碼處理，輸出數(shù)字視頻信號(hào)；視頻編碼器的作用是將MPEG-2解碼器輸出的數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行編碼處理，轉(zhuǎn)換成為符合PAL制或NTSC制電視要求的各種視頻信號(hào)，例如復(fù)合視頻信號(hào)、亮度信號(hào)、色度或色差信號(hào)等。

通常將MPEG編碼器和DVD解碼器集成在一起，從而降低成本，也使整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得更簡單，功耗也更低。

6)?SDRAM

SDRAM的作用是將播放或刻錄時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行暫存，在整機(jī)中相當(dāng)于一個(gè)高速緩沖存儲(chǔ)器。在DVD播放過程中，由于讀盤速度與播放速度不完全一致，為避免數(shù)據(jù)在途中堆積而造成混亂現(xiàn)象，可將讀取數(shù)據(jù)的多余部分暫存在SDRAM中；同樣，在刻錄過程中，由于刻錄速度與數(shù)據(jù)傳送速度的不同步，因此也可將多余傳送的數(shù)據(jù)暫存在SDRAM中。這樣，整個(gè)伺服系統(tǒng)的SDRAM就相當(dāng)于一個(gè)中轉(zhuǎn)站。

7)?Flash

Flash存儲(chǔ)器的主要作用是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，相當(dāng)于EPROM存儲(chǔ)器，掉電后數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。

8)視頻DAC及輸出電路

其作用是對視頻編碼器輸出的數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，變成模擬信號(hào)后再經(jīng)濾波，送到相應(yīng)的接口(復(fù)合視頻端子、S視頻端子或R、G、B端子)輸出。

9)音頻DAC及輸出電路

音頻DAC電路的作用是將音頻數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，音頻輸出電路包括低通濾波電路、去加重電路、靜音控制電路和多通道音頻輸出電路等，作用是對D/A轉(zhuǎn)換后的模擬音頻信號(hào)進(jìn)行處理與控制，將多通道的音頻信號(hào)輸出到輸出端口。

3．實(shí)用DVD光盤錄像機(jī)電路分析

銳致達(dá)DVD-300RW型光盤刻錄機(jī)

圖6-2所示為銳致達(dá)DVD-300RW型光盤刻錄機(jī)的電路組成框圖。圖6-2銳致達(dá)DVD-300RW型光盤刻錄機(jī)的電路組成框圖

該機(jī)由解碼芯片CS98201+多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器CS92288+DDW-411S機(jī)芯(ATAPI接口，Lite-On臺(tái)灣建興)構(gòu)成，可以兼容DVD、MP3、DVD+R、DVD+RW等光盤，具有AC-3解碼，光纖、同軸、逐行色差輸出功能。圖6-2銳致達(dá)DVD-300RW型光盤刻錄機(jī)的電路組成框圖在該機(jī)中內(nèi)置高頻頭，具有電視接收功能；可錄制來自音、視頻設(shè)備輸入的和高頻頭接收的電視節(jié)目信息；支持1～4倍速DVD+R、DVD+RW刻錄；支持多組時(shí)段定時(shí)錄像和即按即錄、即按即停的錄像模式；采用MPEG-2實(shí)時(shí)數(shù)字編碼技術(shù)，支持5種畫質(zhì)的錄像模式(最高質(zhì)量60min，最低質(zhì)量361min)；強(qiáng)大的已錄節(jié)目管理功能，可靈活編輯、刪除和替換；支持PAL/NTSC錄制和輸出；設(shè)有兩個(gè)AV、1個(gè)S-Video、1個(gè)電視調(diào)諧節(jié)目源輸入。

1)播放外接輸入信號(hào)時(shí)的信號(hào)流程

(1)音頻信號(hào)。

高頻頭(U3)接收到的電視信號(hào)，經(jīng)選頻、預(yù)中放、聲表電路和中放處理后，得到模擬音、視頻信號(hào)。其中音頻信號(hào)直接從高頻頭輸出至多路信號(hào)選擇切換芯片MC14052(U21)；而源信號(hào)A/V1和A/V2的音頻信號(hào)也通過相應(yīng)端子輸入至U21，經(jīng)過內(nèi)部選擇和切換后輸出左右聲道信號(hào)至音頻模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片CS5333(U20)，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出音頻數(shù)據(jù)信號(hào)DATA(音頻主時(shí)鐘信號(hào)XCLK、音頻位時(shí)鐘信號(hào)BCK、音頻左右音頻信號(hào)LRCK由視頻解碼芯片SAA7115輸出至CS5333)。經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)字音頻信號(hào)送解碼芯片CS98201(U34)，經(jīng)相應(yīng)處理后輸出至音頻數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片CS4632(U12)，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換后輸出差分信號(hào)，送運(yùn)放N5532(U13/14/15)進(jìn)行音頻放大，最后經(jīng)靜音控制電路輸出至音頻端子。

數(shù)字音頻信號(hào)SPDIF從CS98201輸出，經(jīng)反相器74AC04

(U60)反相和整形后，輸出至光纖和同軸端子。

(2)視頻信號(hào)。

源信號(hào)A/V1的視頻信號(hào)CVBS1、源信號(hào)A/V2的視頻信號(hào)CVBS2、高頻頭接收的電視視頻信號(hào)CVBS，以及S端口輸入的亮/色信號(hào)SY/SC分別輸入至視頻解碼器SAA7115(U2)。這些信號(hào)進(jìn)入SAA7115后，首先進(jìn)入信號(hào)源選擇電路，選擇后的視頻信號(hào)送模/數(shù)轉(zhuǎn)換、自適應(yīng)濾波數(shù)字解碼和相應(yīng)的視頻處理，最后經(jīng)32位—8位轉(zhuǎn)換后輸出8位視頻數(shù)據(jù)信號(hào)。

經(jīng)處理得到的數(shù)字視頻信號(hào)送解碼芯片CS98201，再經(jīng)相應(yīng)處理后直接從解碼芯片輸出模擬視頻信號(hào)。

2)播放光盤時(shí)的信號(hào)流程

本機(jī)采用ATAPI接口DVD刻錄光驅(qū)，光盤信號(hào)讀取后直接被機(jī)芯內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換成為CD數(shù)據(jù)流信號(hào)和DVD程序流信號(hào)，通過插座輸入至解碼芯片CS98201，解碼芯片配合動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存器進(jìn)行解壓縮處理，解壓縮后的處理流程與播放外接輸入信號(hào)的處理流程相同。

3)執(zhí)行刻錄操作時(shí)的信號(hào)流程

從信號(hào)源輸入的音、視頻信號(hào)一路送解碼芯片處理，最后得到模擬音、視頻信號(hào)輸出；另一路輸入至多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器CS92288(U90)，經(jīng)過編碼后，將待刻錄數(shù)據(jù)輸出，通過ATAPI接口將數(shù)據(jù)輸入DSP電路，經(jīng)調(diào)制后把數(shù)據(jù)刻錄至光盤。

萬利達(dá)DVR-R25型光盤錄像機(jī)

圖6-3所示為萬利達(dá)DVR-R25型光盤錄像機(jī)的電路組成框圖。圖6-3萬利達(dá)DVR-R25型光盤錄像機(jī)的電路組成框圖

DVR-R25型光盤錄像機(jī)采用LSI公司的單芯片DMN8602作為系統(tǒng)主芯片，具有兩組復(fù)合視頻、S視頻及1組Y/CR/CB色差輸入接口，可對DVD、SVCD、VCD和磁帶錄像機(jī)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，也可接駁監(jiān)視攝像頭設(shè)備，將上述設(shè)備的輸出圖像和聲音刻錄在DVD光盤上。

1)播放光盤時(shí)的工作流程

開機(jī)后，DMN8602復(fù)位，CPU讀出系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的程序，并對周邊電路進(jìn)行初始化工作?？啼洐C(jī)機(jī)芯伺服系統(tǒng)開始運(yùn)行，光盤轉(zhuǎn)動(dòng)，激光頭發(fā)射的激光對光盤類型進(jìn)行檢測。激光頭拾取的光信號(hào)經(jīng)光電器件轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，送到機(jī)芯自帶的RF信號(hào)處理和解碼單元。其輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)IDE接口送到DMN8602內(nèi)部的碼流分離器，被分解為視頻碼流和音頻碼流。音頻碼流經(jīng)音頻解碼器解調(diào)、調(diào)制為I2S格式的數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)DAC電路的轉(zhuǎn)換，成為六通道的模擬音頻信號(hào)，最后經(jīng)低通濾波和功率放大后輸出。視頻碼流則經(jīng)過DMN8602內(nèi)部MPEG解碼器進(jìn)行對應(yīng)的解碼，然后送到視頻編碼器被編成不同的視頻格式，并經(jīng)視頻DAC電路轉(zhuǎn)換為不同格式的模擬視頻信號(hào)，最后經(jīng)視頻濾波電路由不同的視頻接口輸出。

2)外部信號(hào)刻錄原理

接入的有線電視接入通過內(nèi)置的電視解調(diào)器解碼，輸出為復(fù)合視頻信號(hào)和模擬音頻信號(hào)。此復(fù)合視頻信號(hào)同外部輸入的兩路復(fù)合視頻信號(hào)、1路S端子信號(hào)和1路色差端子信號(hào)一起被送到數(shù)字視頻解碼器TVP5146中。TVP5146不僅可支持復(fù)合視頻、S視頻、分量視頻及SCART連接器等任意組合的12種輸入，具有很高的靈活性，而且還包括5線的自適應(yīng)梳狀濾波器、4路具有出色防噪性能的10位、30MSPS模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。TVP5146對輸入的視頻信號(hào)，通過外部命令控制選擇其中的一路進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號(hào)后再經(jīng)視頻編碼器編碼送入DMN8602中。外部的音頻信號(hào)則需要送WM8776進(jìn)行濾波、ADC變換、放大等處理。WM8776是一種高性能的立體聲音頻編碼解碼器，內(nèi)含一個(gè)立體聲24位多比特∑-Δ的ADC電路，帶有5個(gè)聲道的輸入選擇器，可支持16～32位的數(shù)字音頻輸出字長和32～96kHz的采樣頻率。WM8776還內(nèi)含一個(gè)24位立體聲多比特∑-Δ的DAC電路，數(shù)字音頻輸入字長為6～32位，采樣頻率為32～192kHz，可完全滿足家庭高保真音響、DVD-RW和其他視聽設(shè)備的環(huán)繞聲處理要求。

飛利浦方案DVD光盤錄像機(jī)

圖6-4所示為采用飛利浦方案的一款帶硬盤的DVD光盤錄像機(jī)電路組成框圖。

該機(jī)用的核心芯片是PNX7202，內(nèi)部包含MPEG-2音視頻編解碼電路，還有一個(gè)高性能的MIPSCPU內(nèi)核，帶有在片SDRAM存儲(chǔ)器控制器。其中的解碼功能包括CSS解密模塊、MPEGPS和TS多路解調(diào)器、MPEG視頻解碼器、DV解碼器、多格式音頻立體聲解碼器和DVD子圖像解碼器等；編碼功能則包括視頻輸入處理器、視頻編碼器、音頻編碼器、IEEE1394接口和一個(gè)軟件多路調(diào)制器等。圖6-4DVD-RW機(jī)芯與硬盤結(jié)合的DVD光盤錄像機(jī)電路組成框圖在PNX7202的外圍連接有電視高頻頭、視頻輸入處理器、音頻ADC電路、存儲(chǔ)器、顯示模塊和DVD機(jī)芯及伺服組件等模塊。

電視高頻頭采用雙端子結(jié)構(gòu)，RF信號(hào)可以從此輸入或輸出。視頻信號(hào)輸入處理器的主要功能是處理來自電視高頻頭的模擬視頻信號(hào)。模擬音頻信號(hào)經(jīng)過MSP及UDA1380音頻編解碼器處理后直接送PNX7202做進(jìn)一步的處理。數(shù)字視頻解碼采用SAA7118芯片，音頻編解碼采用UDA1380芯片。前面板包括按鍵、μCPU和VFD顯示。數(shù)字音頻的輸入、輸出均通過同軸插座及光纖等連接。NVRAM按照I2C總線方式與主芯片進(jìn)行通信。除此之外，該設(shè)計(jì)中還增加了硬盤存儲(chǔ)功能。

6.2EVD視盤機(jī)

6.2.1EVD視盤機(jī)概述

1．EVD視盤機(jī)簡介

隨著高清晰度電視技術(shù)的發(fā)展，對高清圖像節(jié)目源的需求日趨強(qiáng)烈。現(xiàn)行DVD標(biāo)準(zhǔn)的圖像信息難以滿足高清圖像節(jié)目的要求。

EVD(EnhancedVersatileDisc)，意為“增強(qiáng)型多媒體盤片系統(tǒng)”，也被稱為“新一代多媒體高清晰視盤系統(tǒng)”，是中國自行研發(fā)、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光盤和播放機(jī)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也是中國數(shù)字光盤領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)，極有可能作為VCD、DVD的升級(jí)換代產(chǎn)品。

2．EVD視盤機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

與DVD視盤機(jī)相比，EVD視盤機(jī)在技術(shù)方面具有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。

1)圖像分辨率高、清晰度高

DVD的清晰度是720?×?576(PAL制)或720?×?480(NTSC制)，每幅畫面的有效像素?cái)?shù)為35萬；EVD支持的高清節(jié)目圖像分辨率為1920?×?1080i和1280?×?720p，有效像素可達(dá)207萬，是標(biāo)準(zhǔn)DVD清晰度的5倍，畫面的屏幕比例為16∶9。EVD畫面的色彩飽和度和亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于DVD，色彩還原能力比DVD高出數(shù)倍，畫面非常細(xì)膩逼真。

2)兼容性好

EVD機(jī)可向下兼容市面上所有的DVD、VCD、CD、SVCD等光盤。而藍(lán)光DVD由于采用了藍(lán)紫色激光讀取數(shù)據(jù)和新的光盤結(jié)構(gòu)，使它不能兼容目前市面上任何其他類型的光盤，其使用范圍受到極大的限制。

3)采用EAC音頻編碼技術(shù)

EVD視盤機(jī)采用有別于DolbyAC-3并具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于多分辨率分析的EAC音頻編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，減少了國外專利的約束。在音頻方面，對多聲道節(jié)目，可播放AC-3格式的環(huán)繞聲信號(hào)源，并且在信號(hào)壓縮方面比DVD格式小，并可提供EAC算法的6聲道輸出。對于雙聲道音頻信號(hào)源，獨(dú)有的解碼算法使其可得到更多的信息量。

4)

字幕

EVD視盤機(jī)實(shí)現(xiàn)了256色可浮動(dòng)字幕，并支持透明色，字幕的質(zhì)量和靈活性遠(yuǎn)優(yōu)于DVD字幕。

5)版權(quán)保護(hù)

EVD采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字水印技術(shù)，保護(hù)了節(jié)目的版權(quán)，避免了國外相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

除此之外，EVD光盤的直徑與以往VCD和DVD的尺寸相同，對應(yīng)節(jié)目信息量的大小又有D5和D9兩種規(guī)格。在視頻信號(hào)的處理方面，一種稱為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償解隔行掃描(MCDI)的技術(shù)，能將標(biāo)準(zhǔn)光盤的圖像質(zhì)量向高解析力方向提升，有效地改善畫面質(zhì)量。

EVD機(jī)還附帶一些較實(shí)用的功能，如使用者可以播放現(xiàn)成的或自行制作的包含有JPEG格式的圖片、MP3音樂以及文檔資料的光盤，在大屏幕電視機(jī)上顯示，完成類似于配樂家庭相冊的功能。在EVD芯片電路的編碼和集成化工藝方面，美國LSI邏輯公司提供了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，其中有一項(xiàng)是錄像編碼處理技術(shù)，制造廠可以使用該技術(shù)讓EVD具備錄像機(jī)功能。表6-1是EVD視盤機(jī)與DVD視盤機(jī)的相關(guān)項(xiàng)目的比較。6.2.2EVD視盤機(jī)的組成與工作原理

1.?EVD視盤機(jī)的系統(tǒng)組成

EVD視盤機(jī)的系統(tǒng)組成與DVD視盤機(jī)的相似，由機(jī)芯和電路兩大部分組成。機(jī)芯部分與DVD的機(jī)芯基本相同，電路部分也包括RF信號(hào)處理電路、伺服驅(qū)動(dòng)與控制電路、數(shù)字信號(hào)處理電路、AV解碼電路、系統(tǒng)控制電路、電源與顯示電路、視頻編碼與視頻D/A轉(zhuǎn)換電路、音頻D/A轉(zhuǎn)換與處理電路等。圖6-5為EVD視盤機(jī)的系統(tǒng)組成框圖。圖6-5EVD視盤機(jī)系統(tǒng)組成框圖

2.?EVD視盤機(jī)的工作原理

EVD視盤機(jī)的激光頭組件、RF信號(hào)放大、聚焦與循跡誤差的形成、伺服驅(qū)動(dòng)與控制、數(shù)字信號(hào)處理等電路的組成及工作原理與DVD視盤機(jī)的相似，所不同的是信號(hào)后端處理電路，即解碼系統(tǒng)及音、視頻處理電路。

EVD視盤機(jī)的解碼器采用的是MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中的高級(jí)主檔格式(MP@HL)，因此解碼器需要支持分辨率高達(dá)1920?×?

1152像素的高清晰視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)。EVD規(guī)范中使用的加密算法，要對數(shù)據(jù)進(jìn)行解密處理，同時(shí)還要支持EAC增強(qiáng)音頻的解碼。目前市場上流行的EVD解碼芯片不但都兼容CD-DA/VCD

/SVCD/DVD的解碼，而且完全支持EVD的音頻、視頻和子圖像等的解碼。

EVD電路中的視頻處理器，包含有標(biāo)準(zhǔn)清晰度視頻編碼(PAL制和NTSC制)、高清晰度視頻編碼(隔行掃描1920?×?1080/50制、隔行掃描1920?×?1080/60制，逐行掃描1280?×?720/60制)和視頻D/A轉(zhuǎn)換等幾部分電路，可輸出這兩種制式的高清晰度視頻信號(hào)。

EVD視盤機(jī)的音頻處理器，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的增強(qiáng)音頻編碼(EAC)技術(shù)，這也是EVD與DVD的一個(gè)顯著區(qū)別。EAC支持從高保真立體聲到高質(zhì)量環(huán)繞聲的多種聲音模式，在音質(zhì)上可以達(dá)到甚至超過DolbyAC-3。目前，市場上流行的EVD解碼芯片，不但支持EAC的解碼，還可以支持DolbyAC-3、線性PCM、MPEG、MP3等格式的解碼。

3.實(shí)用EVD視盤機(jī)電路分析

圖6-6所示為新科EVD-8830型視盤機(jī)的系統(tǒng)組成框圖，其機(jī)芯結(jié)構(gòu)與DVD機(jī)芯相似，電路組成也基本相同，所不同的是主信號(hào)處理芯片。圖6-6新科EVD-8830型視盤機(jī)系統(tǒng)框圖由激光頭拾取的光盤有用信息，送模擬前端信號(hào)處理芯片MT1326對RF信號(hào)進(jìn)行處理，并形成聚焦誤差信號(hào)、循跡誤差信號(hào)等，同時(shí)還要為通道數(shù)據(jù)處理芯片M1328及伺服驅(qū)動(dòng)芯片BA5954提供所需要的信號(hào)。

M1328為EVD視盤機(jī)通道數(shù)據(jù)處理芯片，內(nèi)含一個(gè)8位的8032微處理器，并包含有CD-DA、CD、ROM、DVD-ROM等的數(shù)據(jù)解調(diào)功能，它通過串行接口與MT1326進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，主要完成通道數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)防抖動(dòng)處理以及EFM解調(diào)等工作。M1328還通過BA5954芯片驅(qū)動(dòng)并控制主軸電機(jī)的運(yùn)行、激光頭的伺服，同時(shí)還提供與后端控制及數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌冢瑸镋VDProcessor-1解碼芯片傳送各種必要的數(shù)據(jù)。

EVDProcessor-1解碼芯片的主要作用是對數(shù)字音頻、視頻及疊加圖文信息的解碼等。在EVDProcessor-1解碼芯片內(nèi)置有兩個(gè)32位的SPARC處理器，分別用于對數(shù)字視頻信號(hào)和數(shù)字音頻信號(hào)的處理。

ADV7312為視頻編碼與D/A轉(zhuǎn)換芯氣，主要功能是將EVD解碼器輸出的數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行編碼處理，并轉(zhuǎn)換為模擬的視頻全電視信號(hào)輸出。它可以支持標(biāo)清和高清的PAL制和NTSC制模擬視頻信號(hào)。

CS4360為六通道音頻D/A轉(zhuǎn)換芯片，可支持4～192kHz不同音頻采樣頻率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

6.3其他新型激光視盤機(jī)

6.3.1HVD視盤機(jī)

1．HVD視盤機(jī)概述

HVD(High-DefinitionVersatileDisc)，意即“高清晰度視頻光盤”，它是我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、集最清晰和關(guān)鍵技術(shù)于一體的標(biāo)準(zhǔn)。HVD由我國的芯片設(shè)計(jì)、整機(jī)制造、出版發(fā)行、核心關(guān)鍵件研制等公司聯(lián)手開發(fā)，并推出適合我國高清晰度時(shí)代特點(diǎn)要求的新的格式標(biāo)準(zhǔn)。

HVD高清視盤機(jī)面市以來，性能不斷完善，產(chǎn)品型號(hào)越來越多，消費(fèi)者選擇余地越來越大，產(chǎn)品銷量急劇攀升，消費(fèi)者對HVD的信賴度不斷提高，市場前景光明。

2．HVD視盤機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

HVD視盤機(jī)與其他類型的視盤機(jī)相比，在技術(shù)應(yīng)用等方面具有如下特點(diǎn)：

(1)?HVD采用目前廣泛使用的紅光技術(shù)，但突破了紅光技術(shù)及其光盤容量的限制，完整地實(shí)現(xiàn)了在一張盤片中播放一整部(150min)高清晰圖像及聲音的電影的要求。

(2)?HVD整機(jī)兼容DVD、SVCD、VCD、CD等各種光盤格式，實(shí)現(xiàn)了高清晰、全兼容。

(3)?HVD支持高清JPEG，實(shí)現(xiàn)了高清畫質(zhì)和震撼音頻的完美的組合，可欣賞高分辨率圖像和自主選擇播放模式。

(4)?HVD能充分表現(xiàn)國際、國內(nèi)市場高清晰度CRT電視、CRT背投、PDP電視、DLP背投、LCOS背投、LCD電視、LCD背投等高端顯示設(shè)備的品質(zhì)。

(5)?HVD的高質(zhì)量視頻解碼的精度高、誤碼少。HVD芯片內(nèi)置參數(shù)可調(diào)的垂直和水平高階多相濾波器，使畫面、電影字幕和卡拉OK字幕穩(wěn)定、清晰、無閃爍。

(6)?HVD支持720?×?576i/50Hz、720?×?576P/50Hz、720?×?480i/60Hz、720?×?480P/60Hz、1280?×?720P/60Hz、1280?×?720P/50Hz、1920?×?1080i/50Hz、1920?×?

1080i/60Hz多種分辨率。

(7)?HVD芯片最多支持8通道的音頻輸出，支持杜比AC-3、DTS、DolbyEX、DTSES、PrologicⅡ，全面向下兼容各種功能。

(8)?HVD高質(zhì)量的視頻編解碼處理采用多通道(MultiPass)模式下的可變碼率(VBR)編碼，確保高品質(zhì)的節(jié)目得到高品質(zhì)的制作和再現(xiàn)。

此外，HVD可徹底消除電視畫面閃爍，徹底提升圖像的水平和垂直清晰度，完美再現(xiàn)高清晰流暢的圖像。6.3.2FVD視盤機(jī)

1．FVD視盤機(jī)概述

FVD(ForwardVersatileDisc)又稱前向通用光盤，是由工研院結(jié)合臺(tái)灣前瞻光儲(chǔ)存研發(fā)聯(lián)盟AOSRA等29家公司共同合作開發(fā)的紅光高畫質(zhì)激光視盤。

FVD不同于國內(nèi)的EVD、HVD和HDV技術(shù)，它采用微軟公司開放的WMV9壓縮技術(shù)，不需要特殊的編程軟件來進(jìn)行處理，可有效地將135min、1280?×?20高畫質(zhì)的電影存放在一張光盤上。

2．FVD視盤機(jī)的規(guī)格

為使光驅(qū)硬件有較大的兼容性，F(xiàn)VD采用數(shù)字孔徑在0.6～0.65的650nm紅色激光和更小的0.64μm的軌道間距，這樣就能夠提高光盤的存儲(chǔ)容量。表6-2為DVD與不同規(guī)格的FVD相關(guān)參數(shù)的比較。由表6-2中可見，為增加光盤容量，F(xiàn)VD-1中的軌道間距為0.64μm(DVD為0.74μm)，容量可達(dá)5.4GB，并加入AES(AdvancedEncryptionStandard)版權(quán)保護(hù)的功能，所儲(chǔ)存的影像分辨率為1280?×?720。FVD-2是在FVD-1基礎(chǔ)上，對其主要物理規(guī)格調(diào)變碼(ModulationCode)有重大改變，采用8/15編碼，同時(shí)錯(cuò)誤校正碼也重新設(shè)計(jì)，所得到的有效記錄容量由單面單層的5.4GB大幅提升至6.0GB。

3．FVD視盤機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

FVD視盤機(jī)，在技術(shù)層面上主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

(1)?Upscale功能。由于FVD直接兼容DVD光盤，然而DVD光盤僅屬標(biāo)準(zhǔn)畫質(zhì)，因此FVD的內(nèi)置功能可直接將DVD畫質(zhì)的影像以差點(diǎn)算法轉(zhuǎn)換成類似高畫質(zhì)的影像。這樣，F(xiàn)VD播放機(jī)播放的影像將比DVD播放機(jī)更為細(xì)致。

(2)具有多樣化的背景影像切換功能。不同于DVD單調(diào)的畫面背景，F(xiàn)VD可提供多達(dá)1000張的背景圖，用戶可依個(gè)人的喜好，選擇喜歡的背景畫面。

(3)具有增強(qiáng)的瀏覽畫面功能，易于挑選節(jié)目。雖然播放的主要節(jié)目的畫面至少為1280?×?720，但FVD可接收所有的節(jié)目選單，并將它們置放于同一畫面中，以較小的畫面

(320?×?240)同時(shí)動(dòng)態(tài)播出。這樣一來，用戶就可同時(shí)動(dòng)態(tài)瀏覽片段，快速方便地挑選欲欣賞的節(jié)目。

(4)具有可配樂的靜態(tài)相片畫冊功能。FVD可提供最多1000張的相片畫冊播放功能，并可搭配音樂(例如MPEG、WMA、AC-3與LPCM等檔案格式)，可作為相片畫冊使用。

(5)具備先進(jìn)的圖示界面。FVD提供高分辨率畫面的多頁選單，最多可達(dá)20頁，每頁最多則有40個(gè)按鍵。

(6)具有支持節(jié)目搜尋與章節(jié)搜尋功能。FVD支持節(jié)目搜尋與章節(jié)搜尋兩種搜尋方式，節(jié)目搜尋與章節(jié)搜尋可讓用戶更快速地找到欲觀賞的節(jié)目。6.3.3BD視盤機(jī)

1．BD視盤機(jī)概述

BD(Blue-Raydisk)，意為“藍(lán)光光盤”。其標(biāo)準(zhǔn)由索尼、松下、飛利浦、戴爾、惠普等13家業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的消費(fèi)電子及個(gè)人電腦廠商制定。這種格式可以錄制、重錄及回放高清電視，一張27GB的藍(lán)光光盤，在保證畫質(zhì)不變的情況下，可錄制13h普通電視節(jié)目或2h高清晰度電視節(jié)目。為增加光盤的存儲(chǔ)容量，目前的DVD和新一代光盤均采用多層化技術(shù)，最多可實(shí)現(xiàn)10～20層。但對單/雙層藍(lán)光盤片來講，具備25GB/50GB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，可以錄制2～4h的高清視頻。目前容量最大的藍(lán)光光盤已經(jīng)達(dá)到了200GB。據(jù)報(bào)道，以色列的Mempile公司通過采用名為雙光子吸收的非線性光學(xué)效果實(shí)現(xiàn)了多層化，0.6mm厚的記錄材料可以容納100個(gè)記錄層，用紅光記錄讀取。Mempile公司宣稱，用藍(lán)光技術(shù)可實(shí)現(xiàn)5000GB(5TB)的存儲(chǔ)容量。

2．BD視盤機(jī)的技術(shù)規(guī)格

BD視盤機(jī)采用波長為405nm的藍(lán)紫激光器作為讀/寫光源，物鏡的數(shù)值孔徑是0.85。在光盤結(jié)構(gòu)方面，藍(lán)光光盤雖然直徑仍為120mm，和現(xiàn)有的CD、DVD相同，但它完全脫離了DVD光盤0.6mm+0.6mm的設(shè)計(jì)，采用了全新的1.1mm盤基+0.1mm保護(hù)層的結(jié)構(gòu)，容量更大并配合高NA值保證極低的光盤傾斜誤差。

藍(lán)光光盤采用MPEG-2編碼數(shù)據(jù)流壓縮技術(shù)，與數(shù)字廣播視頻記錄兼容。數(shù)據(jù)傳輸速率為36Mb/s，約是DVD的3倍。此外還采用特有的ID寫入，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量版權(quán)保護(hù)。

藍(lán)光光盤的技術(shù)規(guī)格如表6-3所示。由于BD視盤機(jī)使用的數(shù)值孔徑是0.85，這和CD或DVD的數(shù)值孔徑是完全不同的。因此，在物鏡之前插入一補(bǔ)償裝置，用于控制數(shù)值孔徑，從而達(dá)到可以兼容CD和DVD光盤的目的。這種補(bǔ)償裝置整合了干擾濾波器和相位濾波器的功能。干擾濾波器用于改變物鏡的數(shù)值孔徑，以此來配合不同光盤(藍(lán)光光盤、DVD或CD)波長不同的激光；而相位濾波器用于補(bǔ)償因不同類型光盤數(shù)據(jù)記錄層上的保護(hù)層厚度的不同而產(chǎn)生的偏差。

6.3.4HDDVD視盤機(jī)

1．HDDVD概述

HDDVD光盤是藍(lán)光類光盤中技術(shù)趨于成熟的一種高容量光盤，是由東芝公司與NEC公司聯(lián)合開發(fā)的一種AOD

(AdvancedOpticalDisk)光盤，后得到DVD-Forum的鼎力支持，改名為HDDVD。HDDVD能滿足消費(fèi)者對于高清(High-EefinitionDVD)影像和高素質(zhì)影片的要求，提供影音錄影、重寫資料和播放影片的功能。對DVD光盤，其單面單層的容量為4.7GB，可儲(chǔ)存132min525線標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)的電視圖像，而HDDVD采用新開發(fā)的多層動(dòng)態(tài)影像壓縮和解碼技術(shù)，其單面單層光盤的容量可達(dá)15GB，可儲(chǔ)存4h以上的1125線高清晰度(HD)的電視圖像。此外，單面雙層HDDVD的容量可高達(dá)30GB，3層HDDVD光盤更可達(dá)到45GB的容量。

2．HDDVD的技術(shù)參數(shù)

HDDVD光盤初步定為只讀型及可復(fù)寫型兩種。只讀型單面單層為15GB、單面雙層為30GB；單面單層可復(fù)寫型20GB、單面雙層則為40GB。HDDVD視盤機(jī)采用激光波長為405nm的藍(lán)光及物鏡數(shù)值(NA)為0.65的物鏡來記錄和播放。光盤由兩張厚度為0.6mm的盤片底板粘貼而成，軌距也由DVD的0.74μm縮小至0.34μm或0.4μm。具體的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)如表6-4所示。

3．HDDVD的技術(shù)特點(diǎn)

1)效率更高的編碼技術(shù)

目前只讀型HDDVD光盤單面單層的容量為15GB，雖然與BD約25GB的容量比起來要小一些，但HD規(guī)格宣稱對于擁有高效率新編碼技術(shù)，如VC-9編碼的HDDVD光盤，15GB的容量已經(jīng)足夠。15GB的光盤若以15Mb/s的編碼速度可容納132min的影片。對于單面雙層光盤，將會(huì)容納27～30GB的資料，即使編碼速率高達(dá)20Mb/s以上的高清數(shù)字電視錄像也能記錄3h左右。

2)兼容性高

采用405nm激光波長的HDDVD，其光盤直徑120mm，厚1.2mm(包括兩個(gè)0.6mm厚的基片)，與傳統(tǒng)的DVD光盤相同。因?yàn)镹A值與現(xiàn)行DVD光盤接近且光盤結(jié)構(gòu)與DVD相同，因此更容易與現(xiàn)行DVD光盤保持兼容性，并可繼續(xù)使用現(xiàn)有DVD光盤的生產(chǎn)設(shè)備來生產(chǎn)HDDVD光盤，不需要光