2024年5月31日发(作者:佟伟毅)
CD改VCD机的基本原理与方法
由于VCD与CD在数据格式和工作方式上完全相同,所以原则上CD可以依靠加装解压缩板
而改制为VCD机。但是,VCD是在CD机产品大量上市以后才开发出来的,以往为播放CD碟片
而设计生产的机种,其电路结构并不全部适合于改制VCD机。所以有相当部分很难改装。
CD播放机在播放CD外的12cm光盘时(如计算机用CD ROM 只读光盘存储器和VCD)为避免
过大的噪声脉冲损坏音频放大和扬声器系统,机芯DSP一般具有MUTE(静音)功能,只要不是
CD音乐碟片,则自动将数据输出口关闭。检查“静音”功能的简便方法,是将VCD光盘放置在
欲放的CD机的托盘中,凋小音量,按下PLAY键,当CD机显示屏上出现曲目番号和分秒计时显
示,而且秒计数不断增加时,则说明此VCD盘片已被CD机识读。此时逐渐开大音量旋钮,若能
从扬声器中听到“嘎嘎、吱吱”的脉冲噪声,则该CD机末静音,它已将VCD的图象和伴音的压
缩数据信号当作音乐信号输出了,听到的即是数据脉冲的噪声。这说明该CD机具有改为VCD机
的基本条件。
DSP芯片的静音功能,根据芯片内部的设不同而存在两种方式:一种是依靠硬件形式,称为
逻辑静噪,当读出的数据格式不是CD—DA时,DSP即将某一控制关闭,使数据输出中止。这种
静噪方式往往在DSP引出端子上有相应的模式控制端子位,将此端子置高电平,则可能取消静
音功能,那么就可以改制。只要仔细地阅读DSP芯片说明资料,弄清各端子的功能,就能弄清
相应端子的使用方法。
另一种静音方式不是依靠硬件,而是依靠软件,称为程序静噪 (俗称“软静噪 ”)。它是
通过CD机芯中的CPU写入某一段测试程序,当光盘数据式不是CD—DA时,即由CPU发出一段
指令,使DSP关闭解码操作,没有数据输出。对于这类程序静噪的机种,一般采用外加DSP小
卡(如先创V9卡、科达CM卡),当然也可通过重写CPU的程序的办法改动。
在一些CD机用的DSP芯片中,当工作于CD—DA工作式时,为了改善音质,减少信号的失落
与失真,常对数字信号(音乐)进行数字滤波,滤波器工作于多倍超取样状态,其目的是为了
补偿孔径效应,减少信号失落。但是这对VCD片记录的超过兆赫级的CD ROM数据,会把数据搞
得面目全非,就像一个窄带滤波器对一个频带宽度大很多的信号进行滤波一样,必然破坏原信
号的频谱,引入更多的附加失真。因此为了不影响CD—DA以外的光盘信号的传输和处理,DSP
在不处理CD—DA数据时,应工作在CD ROM工作状态,其实质就是让DSP中超取样的数字滤波
器电路关闭。只要按照说明书要求,使芯片模式控制端置于GD ROM MODE即可达此目的。
有的CD机其DSP内部已包含数模转换器(DAC),输出的是已经过数模转换的模拟音频信号,
而在DSP与DAC之间没有DATA等信号引出端子。当然这种CD机也不可能直接改装为VCD机,
也需外加DSP小卡。
以上所指出的三方面问题,(1)DSP对非CD音乐光盘是否静音?(2)DSP中是否附有数字
滤波器?该滤波器能否关闭?(3)DSP是否有DATA、LRCK、BCK引出端子?在改制CD机为VCD
前必须弄清,以便考虑是否需配DSP小卡。
改机的具体步骤和方法,《电子报》近两年以来已介绍很多,此处不再赘述。
当能够播放VCD光盘,在电视在上观察到活动图像和听到伴音时,说明改制基本成功,但此
时还会出现一些不稳定现象。例如:在碟片外沿不能达到最佳状态、秒计数变化不够均匀或出
现瞬间丢失、放音出现颤动和不稳,则需要对CD机的聚焦灵敏度、跟踪灵敏度,甚至激光功率
行等进行精细调校。
调校的方法是选定最后一首曲目反复播放,将聚焦灵敏度电位器(在CD机主板上)先往一
个方调动15度左右,看秒计数变化情况是改善还是变差。若情况有改善则继续往此方向增大调
整角,直至找到变差点后反回到初始位置,再往相反方向调动,再直到变差点,然后将电位器设
定于两个变差点的中点。若开始调整则变差,即向相反方向找寻另一个变差点。
耐心地按照上述方法逐一地对“聚焦增益”、“跟踪灵敏度”等进行校准。最后对“激光功
率”进行同样微调,但调整的范围每次可以小些。反复进行上述调整,可使电路达到最佳配合。
现各厂生产的DSP小片采用的均是目前最新的DSP芯片如松下MN6626,飞利浦SAA7345,除
能解除原CD机软静噪功能外,还具备4倍纠错功能,可以提高纠错能力。
目前,市面上流行用于改机的解压卡的解压芯片以CL484为主,另外用CL680和TI等解压芯
片作成的也已上市。
解码芯片解压工作过程
[1]音视频解压过程
从DSP送来的按帧格式串行输入的EFM数据流首先进入CD ROM解码器,转换成并行(8位)
输出,并送到SRAM中暂存。暂存器的输入节奏为EFM帧频(4.328MHz÷558=7.35 kHz),每帧
24个字节192位,当积累到98帧后,为一个扇区共2352字节。此时MPEG—1解码板的解压芯片中
的CPU产生一个中断信号,并将此扇区数据的头几个数据标头码读出,以判定该扇区上的资料
是图像还是声音,并根椐扇区头的信号即标头所指示的资料性质,分别存于4MbitDRAM缓冲器
的伴音区域图像数据存储区域进行暂行,这就是对数据捆包的识别。继而在CPU控制下,对存
入缓冲区的资料进行图像或声音的解压缩运算处理。
图像信号:先将此扇区为单位的图像数据从缓存器取出,根据标志的判定该帧图像的性质。
由于MPEG - 1图像压缩技术是将图像根据内容的不同进行分类传送,对于主要传送的帧称为内
码画面即Ι画面,这种画面用较多的码位来传送,每幅图像达19000字节,它代表了图像的主
体和背景的主要内容;对于较次要的图像,例如主要背景之上的可移动主体,用稍少一些的数
据来传送,称为预测码画面即P画面,P画面每幅10000字节;对于运动过程中的画面,只需要
传送与Ι画面和P画面不同的主体移动的位移矢量,这种画面称为双向预测码画面即B画面,
它以平均每幅2875字节传送,只代表主体移动的方向和速度。
CPU根据图像Ι、P、B 种类,先对Ι图像进行解码,即进行编码的逆运算,把编码过程中
由于离散余弦变换(DCT)去掉的成份恢复,成为一幅较完整的图像存储备用。利用B 图像传
送的运动矢量和Ι、P图像主体和背景的数据内容,进行双向预测插补运算,得出在Ι画面与
P画面之间的2~3幅不同的B画面,存储在4Mbit的缓冲存储器中。由于插补时,各幅B画面中
2024年5月31日发(作者:佟伟毅)
CD改VCD机的基本原理与方法
由于VCD与CD在数据格式和工作方式上完全相同,所以原则上CD可以依靠加装解压缩板
而改制为VCD机。但是,VCD是在CD机产品大量上市以后才开发出来的,以往为播放CD碟片
而设计生产的机种,其电路结构并不全部适合于改制VCD机。所以有相当部分很难改装。
CD播放机在播放CD外的12cm光盘时(如计算机用CD ROM 只读光盘存储器和VCD)为避免
过大的噪声脉冲损坏音频放大和扬声器系统,机芯DSP一般具有MUTE(静音)功能,只要不是
CD音乐碟片,则自动将数据输出口关闭。检查“静音”功能的简便方法,是将VCD光盘放置在
欲放的CD机的托盘中,凋小音量,按下PLAY键,当CD机显示屏上出现曲目番号和分秒计时显
示,而且秒计数不断增加时,则说明此VCD盘片已被CD机识读。此时逐渐开大音量旋钮,若能
从扬声器中听到“嘎嘎、吱吱”的脉冲噪声,则该CD机末静音,它已将VCD的图象和伴音的压
缩数据信号当作音乐信号输出了,听到的即是数据脉冲的噪声。这说明该CD机具有改为VCD机
的基本条件。
DSP芯片的静音功能,根据芯片内部的设不同而存在两种方式:一种是依靠硬件形式,称为
逻辑静噪,当读出的数据格式不是CD—DA时,DSP即将某一控制关闭,使数据输出中止。这种
静噪方式往往在DSP引出端子上有相应的模式控制端子位,将此端子置高电平,则可能取消静
音功能,那么就可以改制。只要仔细地阅读DSP芯片说明资料,弄清各端子的功能,就能弄清
相应端子的使用方法。
另一种静音方式不是依靠硬件,而是依靠软件,称为程序静噪 (俗称“软静噪 ”)。它是
通过CD机芯中的CPU写入某一段测试程序,当光盘数据式不是CD—DA时,即由CPU发出一段
指令,使DSP关闭解码操作,没有数据输出。对于这类程序静噪的机种,一般采用外加DSP小
卡(如先创V9卡、科达CM卡),当然也可通过重写CPU的程序的办法改动。
在一些CD机用的DSP芯片中,当工作于CD—DA工作式时,为了改善音质,减少信号的失落
与失真,常对数字信号(音乐)进行数字滤波,滤波器工作于多倍超取样状态,其目的是为了
补偿孔径效应,减少信号失落。但是这对VCD片记录的超过兆赫级的CD ROM数据,会把数据搞
得面目全非,就像一个窄带滤波器对一个频带宽度大很多的信号进行滤波一样,必然破坏原信
号的频谱,引入更多的附加失真。因此为了不影响CD—DA以外的光盘信号的传输和处理,DSP
在不处理CD—DA数据时,应工作在CD ROM工作状态,其实质就是让DSP中超取样的数字滤波
器电路关闭。只要按照说明书要求,使芯片模式控制端置于GD ROM MODE即可达此目的。
有的CD机其DSP内部已包含数模转换器(DAC),输出的是已经过数模转换的模拟音频信号,
而在DSP与DAC之间没有DATA等信号引出端子。当然这种CD机也不可能直接改装为VCD机,
也需外加DSP小卡。
以上所指出的三方面问题,(1)DSP对非CD音乐光盘是否静音?(2)DSP中是否附有数字
滤波器?该滤波器能否关闭?(3)DSP是否有DATA、LRCK、BCK引出端子?在改制CD机为VCD
前必须弄清,以便考虑是否需配DSP小卡。
改机的具体步骤和方法,《电子报》近两年以来已介绍很多,此处不再赘述。
当能够播放VCD光盘,在电视在上观察到活动图像和听到伴音时,说明改制基本成功,但此
时还会出现一些不稳定现象。例如:在碟片外沿不能达到最佳状态、秒计数变化不够均匀或出
现瞬间丢失、放音出现颤动和不稳,则需要对CD机的聚焦灵敏度、跟踪灵敏度,甚至激光功率
行等进行精细调校。
调校的方法是选定最后一首曲目反复播放,将聚焦灵敏度电位器(在CD机主板上)先往一
个方调动15度左右,看秒计数变化情况是改善还是变差。若情况有改善则继续往此方向增大调
整角,直至找到变差点后反回到初始位置,再往相反方向调动,再直到变差点,然后将电位器设
定于两个变差点的中点。若开始调整则变差,即向相反方向找寻另一个变差点。
耐心地按照上述方法逐一地对“聚焦增益”、“跟踪灵敏度”等进行校准。最后对“激光功
率”进行同样微调,但调整的范围每次可以小些。反复进行上述调整,可使电路达到最佳配合。
现各厂生产的DSP小片采用的均是目前最新的DSP芯片如松下MN6626,飞利浦SAA7345,除
能解除原CD机软静噪功能外,还具备4倍纠错功能,可以提高纠错能力。
目前,市面上流行用于改机的解压卡的解压芯片以CL484为主,另外用CL680和TI等解压芯
片作成的也已上市。
解码芯片解压工作过程
[1]音视频解压过程
从DSP送来的按帧格式串行输入的EFM数据流首先进入CD ROM解码器,转换成并行(8位)
输出,并送到SRAM中暂存。暂存器的输入节奏为EFM帧频(4.328MHz÷558=7.35 kHz),每帧
24个字节192位,当积累到98帧后,为一个扇区共2352字节。此时MPEG—1解码板的解压芯片中
的CPU产生一个中断信号,并将此扇区数据的头几个数据标头码读出,以判定该扇区上的资料
是图像还是声音,并根椐扇区头的信号即标头所指示的资料性质,分别存于4MbitDRAM缓冲器
的伴音区域图像数据存储区域进行暂行,这就是对数据捆包的识别。继而在CPU控制下,对存
入缓冲区的资料进行图像或声音的解压缩运算处理。
图像信号:先将此扇区为单位的图像数据从缓存器取出,根据标志的判定该帧图像的性质。
由于MPEG - 1图像压缩技术是将图像根据内容的不同进行分类传送,对于主要传送的帧称为内
码画面即Ι画面,这种画面用较多的码位来传送,每幅图像达19000字节,它代表了图像的主
体和背景的主要内容;对于较次要的图像,例如主要背景之上的可移动主体,用稍少一些的数
据来传送,称为预测码画面即P画面,P画面每幅10000字节;对于运动过程中的画面,只需要
传送与Ι画面和P画面不同的主体移动的位移矢量,这种画面称为双向预测码画面即B画面,
它以平均每幅2875字节传送,只代表主体移动的方向和速度。
CPU根据图像Ι、P、B 种类,先对Ι图像进行解码,即进行编码的逆运算,把编码过程中
由于离散余弦变换(DCT)去掉的成份恢复,成为一幅较完整的图像存储备用。利用B 图像传
送的运动矢量和Ι、P图像主体和背景的数据内容,进行双向预测插补运算,得出在Ι画面与
P画面之间的2~3幅不同的B画面,存储在4Mbit的缓冲存储器中。由于插补时,各幅B画面中