Phân tích hệ thống máy CD-VCD, ứng dụng khối MPEG VIDEO/ AUDIO DECODER để chuyển máy CD sang VCD

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
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

Khoa Điện – Điện tử

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
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

VI. Ngày giao nhiệm vụ
VII. Ngày hoàn thành nhiệm vụ
Cán bộ hướng dẫn
KS: Lê Viết Phú

: KS. Lê Viết Phú
: Ngày….tháng… năm 1999
: Ngày 28 tháng 02 năm 2000.
Thông qua bộ môn
Ngày……Tháng……năm……

Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp

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

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp

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 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

Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp

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 ....................................................................................

Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp

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


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
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


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
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 m.
 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 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 (75 )
 Ngõ ra 2 đường âm thanh L, R: khoảng 1 Vpp.

Khoa Điện – Điện tử

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp

II.

SỰ GIỐNG NHAU VÀ KHÁC NHAU CỦA TÍN HIỆU CD, VCD:
1) 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 đóa.
2) 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
Khoa Điện – Điện tử

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
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 tín hiệu âm thanh Stereo. Do
đó để hình thành 1 FRAME đầy đủ thì mất một khoảng thời gian
6x

1
 136,05S
44,1KHZ

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
588bit
 4,321MHZ
136,05S

Khoa Điện – Điện tử

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp

III.

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 đóa gốc, vẫn còn phụ
thuộc vào mối quan hệ vật lý giữa bộ phận ghi và mặt đóa. Nó cũng có thể dẫn
đến những sai sót dữ liệu do 2 nguyên nhân.
 Do bề mặt đóa 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).
1) 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.

Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
DỮ
LIỆUGỐC

DỮ LIỆU
GIẢI MÃ

(Original Data)
A=4
B=3
C=2
D=1

PHẦN TỬ CÂN BẰNG
(Parity)
A+B+C+D+P=0
A + 2B + 3C + 4D + Q = 0
P = -10
Q = -20

(Decoded Data)
A’ = 2

B’ = 3
C’ = 2
D’ = 1
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  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)

Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
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 Hoaëc 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 S 0 = 0 S1 = Eq.
Như vậy nhờ vào sự kiểm tra mối liên hệ giữa các hội chứng S0, S 1 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.
2) 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.
3) 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.

Khoa Điện – Điện tử

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
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.

S120.A
L60

D

S’1

D

S120.B

S120+1.A
R60
S120+1.B

D

1D

D

2D

D

3D

S120+2.A

S’2

S’3

D

S’4

4D

S’5

D

L60+1
S120+2.B

S’6

5D

S120+3.A
6D

R60+1

S120+3.B

S’7

D

S’8

7D

S120+4.A
D

8D

D

9D

S120+5.A

D

10D

S120+5.B

D

11D

L60+2
S120+4.B

D

S’9

Xáo trộn
dữ liệu
của các
từ dữ liệu
chẵn:
L60, R60
L60+2,
R60+2
L60+4,
R60+4

S’10
D

S’11

R60+2
S’12

12D

Q’13

D

Q’14

13

C2
14D

Q’15

D

15D
S120+6.A

Q’16

16D

L60+3
S120+6.B

S’17

D

S’18

17D

S120+7.A
18D

R60+3
S120+7.B

S120+8.A

D

S’19
S’20

19D
D

20D

D

21D

S120+9.A

D

22D

S120+9.B

D

23D

D

S’21

L60+4
S120+8.B

R60+4

S120+10.A

24D

S120+10.B

25D

S120+11.A

26D

S120+11.B

27D

L60+5

S’22

S’23

D

S’24

D

S’25
S’26
S’27

D
S’28

R60+5
P’29
P’30

D
Dạng tổng quát của tín
hiệu ngõ vào

Xáo trộn dữ liệu

Hình VII.8: Trình xử lý CIRC

Sửa sai
với mã
cân bằng
C2

Làm
trễ

C1

P’31
P’32

D

Sửa sai với
mã cân bằng
C1

Trễ

HÌNH I.4: Qui tắc sửa lỗi CIRC đối với lỗi ngắn.

Khoa Điện – Điện tử

Cổng
NOT

Dạng tổng quát của
tín hiệu ngõ ra

Xáo trộn
dữ liệu c
ủa các từ
dữ liệu
mẫu lẻ:
L60+1,
R60+1
L60+3,
R60+3
L60+5,
R60+5


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
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……
(1) 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.
(2) 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).
(3) 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.
(4) 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 nghóa 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.
(5) 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.

Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
(6) Kế tiếp người ta cần mẫn xáo trộn dữ liệu lần cuối cùng bằng cách làm trễ
xen kẽ nghóa 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.
4) 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.

Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
S’1

27D

S120A

S’2

26D

S120B

L60

S’3

S120+1A

25D

S’4

L60
S120+1B

24D

S’5
S’6

S120+2A

23D

2D

22D

2D

21D

2D

S120+3A

20D

2D

S120+3B

L60+1
S120+2B

S’7
S’8

L60+1

S’9

19

S120+4A

S’10

18D

S120+4B

S’11

17D

S120+5A

S’12

16D

S120+5B

S’13

15D

S’14

14D

L60+2

L60+2

S’15

13D

S’16

C1

S’17

12D

C2

11D

2D

S120+6A

10D

2D

S120+6B

S’19

9D

2D

S120+7A

S’20

8D

2D

S120+7B

S’21

7D

S120+8A

S’22

6D

S120+8B

S’18

L60+3

L60+3

L60+4

S’23

S120+9A

5D

L60+4
S’24

S120+9B

4D

S’25
S’26
S’27

3D

2D

2D

2D

1D

2D

S120+10A
L60+5
S120+10B
S120+11A

S’28

L60+5
S120+11B

2D

S’29

Dạng tổng quát
Của tín hiệu
ở ngỏ ra

S’30
Giả i
đan
xen

S’31
S’32

De- Scrambling(giả i xáo trộn)

Sửa sai

Hình VII.31: Quá trình đanxen dữ liệu để sửa lỗi khi phát lại
Là m trễ

HÌNH II.5: Giải mã CIRC.
IV. TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN VÀ HIỂN THỊ: (C và D: Control and
Display Signals)
Trong hệ thống CD, các tín hiệu ghi lên đóa là các pit và flat theo những
đường Track không nhìn thấy được. Nó không thực hiện những thao tác bằng tay
Khoa Điện – Điện tử


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Luận Văn Tốt Nghiệp
như ở đóa nhựa analog. Vì vậy các vị trí đầu bản, hay số bản,…. Và các thông tin
khác liên quan đến nội dung đóa 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 đóa
(TOC: Table of Contents) do đó chúng em chỉ chú ý đến 2 kênh này.
1) 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 136,06s. 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

Q1Q2 Q3Q4

L1 R1L3 R3L5 R5

P1 P2 P3P4

32 KÝ TỰ BIỂU TƯNG (32 x 8 BIT
8 BIT

KHUNG
NO

P

Q

R

S

T

1

S0: MẪU ĐỒNG BỘ

2

S1: MẪU ĐỒNG BỘ

82

W

ADR

OPEN

Q-DATA

10
11

MÃ Channel P 0 hoặc 1

6
7

V

CONTROL

3

U

98

CRT

83

HÌNH II.6. Cấu trúc dữ liệu C&D code và một frame lớn.

Khoa Điện – Điện tử