Luận văn Phân tích hệ thống máy cd – vcd, ứng dụng khối mpeg video / audio decoder để chuyển máy cd sang vcd

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 Xà 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. Ưùng 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…… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 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 lĩnh vực của đời sống con người, đặc biệt là lĩnh vực thông tin. Trong lĩnh 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 quí thầy cô trong khoa Điện – Điện Tử. Em sẽ ghi nhận sâu sắc công ơn này kính mong quí 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 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 quí 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 quí báu. Và cũng xin cảm ơn quí 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 chị 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 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 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 lĩnh 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 đĩa 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. 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 quí thầy cô đã góp phần giúp đỡ, động viên chúng em hoàn chỉnh tập luận văn tốt nghiệp này. CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CD VÀ VCD 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 đĩa CD, VCD (Usable dise) Đường kính 12 cm, bề dày d = 1,2 mm. Thời gian phát T ³ 60 phút, cực đại 75 phút. Laser bán dẫn có bước sóng l = 780 mm. Ghi dữ liệu lên mặt đĩa quang (CD, VCD) là các pit và flat liên tiếp nhau theo xoắn ốc. Tốc độ quay đĩa: (Spinble speed) Hệ thống CD, VCD được thiết kế để làm đĩa quay tròn với tốc độ dài không đổi CLV (Constant Length Volocity), còn tốc độ gốc thay đổi. Khi đầu đọc ở vị trí trong cùng thì tốc độ quay 500 vòng/ phút. Khi đầu đọc ở vị trí ngoài cùng thì tốc độ quay 200 vòng/ phút. Ngõ ra tín hiệu hình: khoảng 1 Vpp (75Wfgjjjhhgfddh) Ngõ ra 2 đường âm thanh L, R: khoảng 1 Vpp. SỰ GIỐNG NHAU VÀ KHÁC NHAU CỦA TÍN HIỆU CD, VCD: Lưu đồ xử lý tín hiệu CD VCD: Hình II.1: Lưu đồ xử lý tín hiệu CD_VCD. Từ lưu đồ trên, ta thấy được giữa 2 kỹ thuật xử lý tín hiệu CD và VCD khác nhau chỉ ở khâu đầu tiên bắt đầu xử lý. Đối với CD thì tín hiệu Analog Audio được lấy mẫu ở tần số 44,1 KHz, mỗi lần lấy mẫu là 16 bit. Sau đó sẽ được lượng tử hóa và biến đổi thành chuỗi tín hiệu số. Đối với VCD thì được mã hóa theo tiêu chuẩn MPEG_1, phần này sẽ được trình bày trong chương IV. Tín hiệu sau khi ra khỏi khối này cũng là một chuỗi tín hiệu số. Còn các khâu xử lý tín hiệu số còn lại là hoàn toàn giống nhau như: Định dạng khung, Qui tắc sửa lỗi CIRC, Tín hiệu C và D, điều biến EFM, bit trộn, từ đồng bộ, điều biến NRZI, phần này được trình bày ở các mục tiếp theo chương này. Đến đây dữ liệu mới được trực tiếp ghi lên đĩa. Cấu trúc dòng dữ liệu: Như đã trình bày ở phần trên, quá trình xử lý tín hiệu CD, VCD chỉ khác nhau ở khâu bắt đầu xử lý, nhưng đến khâu bắt đầu xử lý tín hiệu số như địng dạng khung là hoàn toàn giống nhau. Tức là để hình thành 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 trong quá trình xử lý tín hiệu CD VCD ghi lên đĩa, 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 tín hiệu âm thanh Stereo. Do đó để hình thành 1 FRAME đầy đủ thì mất một khoảng thời gian Các khâu xử lý tiếp theo được diễn tả ở dòng dữ liệu như ở hình II.2. Hình II.2: Cấu trúc dòng dữ liệu Trong hìnhI I.2 thì 1 FRAME trong quá trình xử lý được cộng thêm vào 9 Symbol (trong đó có 8 Symbol chiếm mục đích sửa lỗi và 1 Symbol tín hiệu C và D. Lúc này, trong 1 FRAME có 33 Symbol. Tiếp theo là điều biến và cộng thêm vào các bit trộn. Sau đó cộng từ (word) đồng bộ 24 bit và 3 bit trộn. Do đó, cuối cùng trong 1 FRAME có tất cả 588bit. Với 588 bit này và thời gian hình thành 1 FRAME ta tìm được tốc độ bit là PHƯƠNG PHÁP SỬA LỖI CIRC:(Cross Interleave Reed Selomon code): Mặc dù việc xử lý tín hiệu số được thiết lập để loại bỏ các sai sót về xử lý tín hiệu, nhưng việc truyền dòng dữ liệu tới bề mặt đĩa gốc, vẫn còn phụ thuộc vào mối quan hệ vật lý giữa bộ phận ghi và mặt đĩa. Nó cũng có thể dẫn đến những sai sót dữ liệu do 2 nguyên nhân. Do bề mặt đĩa có bụi, vết dấu tay, trầy xước. Những biến đổi về cơ làm mất tính đồng bộ trong việc ghi tín hiệu số sai khác bit dữ liệu. Do vậy quá trình sửa sai là quá trình rất quan trọng và phức tạp. Đối với CD, VCD,… Người ta dùng mã xen chéo Reed Solomon (CIRC) làm mã sửa sai. Trong quá trình thực hiện xử lý tính hiệu số, người ta cũng đưa đến kết luận có 2 loại lỗi xảy ra: Lỗi thứ I là lỗi chỉ xảy ra trên 1 Symbol đơn còn gọi là lỗi ngẫu nhiên (Ramdom). Lỗi thứ II là lỗi xảy ra từ 2 Symbol trở lên trong 1 frame của 1 kênh gọi là lỗi chùm (burst). Sửa lỗi Ramdom: Lỗi Ramdom là lỗi chỉ xảy ra trên 1 Symbol đơn, trong quá trình sửa lỗi thì mã bị lỗi sẽ được phát hiện, vị trí lỗi được xác định và công việc sửa sai sẽ thực hiện. Do vậy công việc phát hiện và sửa lỗi không đơn giản chút nào. Để phát hiện được lỗi này và sửa lỗi. Thì đối với kỹ thuật CD, VCD người ta dùng phương pháp sửa lỗi Reed Solomon. Phương pháp sửa lỗi Reed Solomon khôâng sửa lỗi trực tiếp dựa trên các bit mà nó sửa lỗi dựa theo các symbol. Vì vậy phương pháp sửa lỗi Reed Solomon sử dụng một mã loại khác gọi là tác nhân cân bằng (mã cân bằng) được cộng xen vào. Để dể hiểu trong phương pháp sửa lỗi Reed Solomon này, ta chỉ ví dụ dòng dữ liệu gốc cóù 4 Symbol( Thực tế phương pháp sửa lỗi Reed Solomon sử dụng trong CD, VCD người ta dùng 12 symbol trong 1 mã cân bằng). Nguyên lý sửa lỗi 4 symbol này có thể được miêu tả dưới dạng lưu đồ. DỮ LIỆUGỐC (Original Data) A = 4 B = 3 C = 2 D = 1 DỮ LIỆU GIẢI Mà (Decoded Data) A’ = 2 B’ = 3 C’ = 2 D’ = 1 P’ = -10 Q’= -20 PHẦN TỬ CÂN BẰNG (Parity) A + B + C + D + P = 0 A + 2B + 3C + 4D + Q = 0 P = -10 Q = -20 HỘI CHỨNG (Syndrome) S0 = A’ + B’ + C’ + D’ + P’ = -2 S1 = A’ + 2B’ + 3C’ + 4D’ + Q’ = -2 S0 = S1 = -2 = a PHÁT HIỆN LỖI (Erroor Detection) A’= A + a Þ A = A’ – a A = 2 – (-2) = 4 Hình I.3: Lưu đồ phương pháp sửa lỗi Reed Solomon. Giả sử dòng dữ liệu gốc có 4 symbol: A, B, C, D thì qui tắc sửa lỗi Reed Solomon dùng 2 loại mã cân bằng P và Q được ấn định sao cho hệ phương trình sau đây thỏa mãn phương trình sau: A + B + C + D + P = 0 (1) A + 2B + 3C + 4D + Q = 0 (2) Giả định các tín hiệu được thu nhận sau quá trình xử lý là A’, B’, C’, D’, P’ vàø Q’ nếu các Symbol thu nhận không có lỗi thì chúng thỏa mãn phương trình (1) và (2). Tuy nhiên khi có lỗi xảy ra cả hai phương trình trên đều không thỏa mãn và kết quả tương ứng chúng khác 0. Do đó sẽ hình thành nên các phương trình (3) và (4). S0 = A’ + B’ + C’ + D’ + P’ = 0 (3) S1 = A’ + 2B’ + 3C’ + 4D’ + Q’ = 0 (4) S0, S1  được gọi là hội chứng (Syndrome). Chính những hội chứng S0, S1 này xác định được vị trí của lỗi xảy ra. Bây giờ ta giả sử rằng có 1 trong 4 Symbol trên bị sai. Ví dụ Symbol A’ chẳng hạn:A’ =A + Ea (5) Thành phần lỗi nằm trong tín hiệu phát. Còn các Symbol còn lại không có lỗi như vậy lấy phương trình (5) thay vào (3), (4) ta có: A + Ea + B + C + D + P = S0 (6) A + Ea + 2B + 3C + 4D + Q = S1 (7) Từ 2 phương trình này ta thế số dữ liệu ban đầu vào được: S0  = S1 = Ea lỗi đã được phát hiện. Để sửa lại Symbol A’ đúng với Symbol ban đầu thì việc sử dụng rất dễ dàng bởi phương trình. A = |P| - B – C – D Hoặc A = A’ -Ea Do đó giá trị thật của A sẽ được tìm thấy. Tương tự Symbol B,C,D lần lượt bị lỗi cũng có thể phát hiện được. Sau đây là bảng tóm tắt khi lỗi xảy ra trên từng Symbol: Khi S0 = S1 = 0 : không có lỗi xảy ra. S0 = S1 = const : A’ là dữ liệu lỗi. 2S0 = S1 : B’ là dữ liệu lỗi. 3S0 = S1 : C’ là dữ liệu lỗi. 4S0 = S1 : D’ là dữ liệu lỗi. Đến đây chỉ biết được vị trí lỗi của từng Symbol bị sai. Nếu như mã cân bằng bị lỗi thì việc sửa lỗi các Symbol trên không thể thực hiện được, nhưng thật may mắn từ phương trình (5), (6) cũng phát hiện được lỗi. Khi mã cân bằng bị sai được kết quả như sau: Nếu P lỗi khi S0 = Ep và S1 = 0. Nếu Q lỗi khi S0 = 0 S1 = Eq. Như vậy nhờ vào sự kiểm tra mối liên hệ giữa các hội chứng S0, S1 thông qua hai mã cân bằng P và Q, lỗi nằm tại vị trí nào sẽ được xác định và dữ liệu thật sẽ được tìm ra. Sửa lỗi brust: Lỗi Brust là lỗi xảy ra từ 2 Symbol trở lên trong 1 frame của 1 kênh .Lỗi brust này thường xảy ra trên các vết trầy …Do đó nếu dữ liệu ghi trực tiếp thì các lỗi brust cũng thường xuyên xảy ra, mà việc tìm kiếm xem dữ liệu nào bị lỗi là điều không thể thực hiện, dẫu biết rằng có sự tồn tại của lỗi. Để giải quyết các lỗi này người ta đã dùng kỹ thuật đan xen dữ liệu (Cross interleave). Mục đích của việc đan xen là biến đổi lỗi brust thành lỗi Ramdom mà phương pháp sửa lỗi Reed Solomon xử lý rất hữu hiệu. Qui tắc reed solomon trong kỹ thuật đan chéo CIRC:(cross interleave reed solomon code) Qui tắc kỳ diệu Solomon với 2 mã cân bằng 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. Dưới đây sẽ giải thích trình tự của CIRC được sử dụng trên thực tế, trong phạm vi giải quyết các chùm lỗi tương đối ngắn. 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 Xáo trộn dữ liệu c ủa các từ dữ liệu mẫu lẻ: L60+1, R60+1 L60+3, R60+3 L60+5, R60+5 Xáo trộn dữ liệu của các từ dữ liệu chẵn: L60, R60 L60+2, R60+2 L60+4, R60+4 Trễ Cổng NOT Dạng tổng quát của tín hiệu ngõ ra Xáo trộn dữ liệu Sửa sai với mã cân bằng C2 Làm trễ Sửa sai với mã cân bằng C1 Dạng tổng quát của tín hiệu ngõ vào Hình VII.8: Trình xử lý CIRC HÌNH I.4: Qui tắc sửa lỗi CIRC đối với lỗi ngắn. Chú thích đầu vào sơ đồ hình 3: L6 o, R6 o được hiểu là: L: từ dữ liệu mẫu kênh trái; R: từ dữ liệu mẫu kênh phải. 6: Biểu tượng của qui ước “6 từ dữ liệu mẫu lấy ở mỗi kênh cho mỗi khung” o: Chỉ ra trật tự dữ liệu mẫu (0, 1, …….., 5) trong một khung (theo chiều đứng). L6 o, R6 o là các từ dữ liệu mẫu chẵn. L6 o + 1, R6 o + 1: Theo cách giải thích trên, đây là dữ liệu kênh trái & kênh phải, chiếm trật tự kế tiếp trật tự “o”. đây là các từ dữ liệu mẫu lẻ. Cùng một cách giải thích cho (L6 o + 2, R6 o + 2),….., (L6 o + 5, R6 o + 5). S12 o.A, S12 o.B được hiểu là: S: Ký tự biểu tượng. 12: Chỉ số ký tự biểu tượng lấy ở mỗi kênh cho một khung. o: Chỉ trật tự cặp “ký tự biểu tượng” trong cùng một khung đứng. o.A: Chỉ trật tự của “ký tự biểu tượng trên” trong một từ dữ liệu mẫu. o.B: Chỉ trật tự của “ký tự biểu tượng dưới” trong một từ dữ liệu mẫu. Tương tự, S12 o + 1.A và S12 o + 1.B là cặp ký tự biểu tượng trên, dưới chiếm vị trí kế tiếp trong khung đứng. Cùng cách giải thích cho các cặp còn lại…… Tại đầu vào mạch CIRC, từng khung dữ liệu gồm 6 từ dữ liệu mẫu kênh trái và 6 từ mẫu kênh phải được tuần tự đưa vào. Trong số 6 từ dữ liệu mẫu của mỗi kênh, các từ đánh số chẵn được phân bố vào đường trễ (Delay) với thời gian trễ là hai khung, và được sắp xếp lại như sơ đồ trình bày. Động tác sắp lại dữ liệu này được thực hiện nhằm tạo lần lượt các khung mới gồm các dữ liệu “đợi chờ” (do chậm qua mạch trễ) hội nhập với các dữ liệu đến sau (cách đó 2 khung và không qua mạch trễ) bắt kịp. Chẳng qua đây là động tác xáo trộn dữ liệu (Scramble). Sau giai đoạn xáo trộn lần đầu, 4 ký tự biểu tượng cân bằng Q của mã Reed Solomon được chèn vào chung với 24 ký tự biểu tượng thuộc khung mới. Như vậy, cho đến lúc này, có tất cả 28 ký tự biểu tượng trong một khung. Kế tiếp sau đó, toàn thể 28 ký tự biểu tượng dữ liệu thuộc khung mới này lại lần lượt được làm trễ với thời trễ tăng dần lên theo qui tắc sau: Gọi D là thời trễ 4 khung. Ký tự biểu tượng tại hàng đầu tiên của khung sẽ không làm trễ: 0 x D. Ký tự biểu tượng đứng hàng kế tiếp sẽ được làm trễ: 1 x D. Ký tự biểu tượng đứng hàng thứ 3 sẽ được làm trễ: 1 x D. ……………………………………. Ký tự biểu tượng đứng chót (hàng 27) sẽ được làm trễ: 27 x D. Như vậy, có nghĩa là dữ liệu đến đây đã được phân tán rải rác trên khắp 4 x 27 = 108 khung, theo chu kỳ 4 khung và thời trễ tăng theo cấp số cộng. Sau đó, người ta đưa vào thêm 4 ký tự cân bằng P của mã Solomon để hình thành một khung mới gồm 32 ký tự như sơ đồ minh họa. Kế tiếp người ta cần mẫn xáo trộn dữ liệu lần cuối cùng bằng cách làm trễ xen kẽ nghĩa là cứ cách một hàng, dữ liệu lại được làm trễ với thời trễ là một khung. Cuối cùng tín hiệu đầu vào gồm 24 ký tự cho mỗi khung, đã trở thành 32 ký tự sau các đợt xáo trộn nhờ cộng thêm 8 ký tự cân bằng để sửa lỗi. Ngoài ra khi việc sửa lỗi là khả thi, một giá trị xấp xỉ gần đúng sẽ được nhặt ra từ dữ liệu đúng trước đó và sau dữ liệu sai. Đây là công việc của mạch so sánh và nội suy. Động tác xáo trộn ở mục (2) là cách tạo thuận tiện cho công đoạn sửa lỗi này. Động tác xáo trộn ở mục (6) là phương thức nhằm nâng cao khả năng sửa lỗi đối với các lỗi nhỏ. Giải mã CIRC: Quá trình giải đan xen dữ liệu để sửa lỗi là quá trình ngược lại xử lý CIRC được diển tả như ở 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 Dạng tổng quát Của tín hiệu ở ngỏ ra Làm trễ Giải đan xen Sửa sai De- Scrambling(giải xáo trộn) Hình VII.31: Quá trình đanxen dữ liệu để sửa lỗi khi phát lại HÌNH II.5: Giải mã CIRC. TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN VÀ HIỂN THỊ: (C và D: Control and Display Signals) Trong hệ thống CD, các tín hiệu ghi lên đĩa là các pit và flat theo những đường Track không nhìn thấy được. Nó không thực hiện những thao tác bằng tay như ở đĩa nhựa analog. Vì vậy các vị trí đầu bản, hay số bản,…. Và các thông tin khác liên quan đến nội dung đĩa cần phải đánh dấu bằng tín hiệu C & D (Control and Display). Tín hiệu C & D có 8 bit được đánh dấu P, Q, S, U, V, W. thực tế người ta chỉ mới sử dụng kênh P và Q trong CD, VCD gồm các tín hiệu nội dung đĩa (TOC: Table of Contents) do đó chúng em chỉ chú ý đến 2 kênh này. Định dạng khung: Trong 1 khung thì có 33 bytes trong đó 24 bytes dữ liệu, 8 bytes sửa lỗi và 1 bytes dành cho tín hiệu C & D. trong tín hiệu C &D có 2 kênh Q và W có độ dài ấn định là 98 khung (frame). Vì 1 khung có chiều dài là 136,06ms. Do đó tín hiệu C & D có chiều dài là 136,06 x 98 = 13,33 ms(25Hz). Hay nói khác đi đây còn gọi là khung lớn (khối) dữ liệu được diễn tả ở 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: MẪU ĐỒNG BỘ S1: MẪU ĐỒNG BỘ OPEN Mà Channel P 0 hoặc 1 CRT Q-DATA ADR CONTROL 8 BIT 32 KÝ TỰ BIỂU TƯỢNG (32 x 8 BIT HÌNH II.6. Cấu trúc dữ liệu C&D code và một frame lớn. Kênh P: Kênh P được đại diện 1 bit nằm ở vị trí đầu tiên của tín hiệu C & D được dùng để chỉ vị trí đầu của các bản nhạc từ khung 3 – 39. Bit này lên 1 trong thời gian 2 giây khi đầu đọc đang tại vị trí đầu bản nhạc và trở về “0” trong các trường hợp khác. Ngoài ra, nó còn có giá trị “0” khi đầu đọc nằm ở vùng lead in Area(vùng chứa mục lục các dữ liệu của đĩa. Và thay đổi trạng thái “0” lên 1 hoặc 1 xuống 0 với tần số 2Hz trong khoảng 2 – 3 giây khi đầu đọc đang