Раздел: Документация
0 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 117 В процессе сравнения данных последовательности с образцовой конфигурацией детектор выбирает из потока данных конфигурацию, совпадающую с образцовой. Такой конфигурации присваивается статус "предположительная синхрогруппа". Этот статус обусловлен вероятностью появления ошибок, в результате которых в потоке данных могут появляться комбинации "О" и "1", соответствующие конфигурации синхрогруппы. Следовательно, предположительная синхрогруппа должна быть проверена на достоверность. Функцию проверки на достоверность выполняет схема защиты от ложных определений (Frame Sync Protector). Для этой цели счетчик отсчитывает от позиции такой возможной синхрогруппы количество оставшихся в кадре разрядов, после чего будет выполнено сравнение уже новой комбинации "О" и "1" с образцовой синхрогруппой. Если комбинация "О" и "1" будет соответствовать образцовой синхрогруппе в течение таких нескольких циклов, то схема защиты от ложных определений выдаст команду об истинности найденной синхрогруппы, т.е. начало кадра определено верно. По этой команде начинает работать формирователь синхроимпульсов и схема врезки. С этого момента времени схема врезки (Inserter Sync) будет вставлять синхроимпульсы, сформированные формирователем, на позиции записанных кадровых синхрогрупп. При этом вся система цикловой синхронизации постоянно отслеживает кадровую синхрогруппу и может производить коррекцию ее позиции в случае каких-либо сбоев. Система достаточно эффективна, и искажение информации в результате неправильного обнаружения кадровой синхрогруппы полностью исключено. Синхронизация служебных блоков имеет подобный алгоритм работы. 2.6. Декодирование канального кода. Буферная память. Декодирование кода Рида-Соломона Выше были рассмотрены все основные процессы, предшествующие декодированию сигнала. Полученная в результате этих процессов последовательность звуковых и служебных данных поступает на устройство, выполняющее функцию декодера: EFM-демодулятор (рис. 2.5). От формирователя синхроимпульсов и схемы врезки EFM-демодулятор (EFM Demodulator) и. Блок обнаружения и коррекции ошибок (Error Detection Correction) Блокировка звука Интерполятор (Interpolator) Буферная память (RAM) Тактовый генератор (XTAL Timing Generator) Цифровой фипьтр (Digital Filter) Выход последовательности аудиоданных Рис. 2.5. Алгоритм процесса декодирования аудиоданных EFM-демодулятор на основании таблицы EFM-кодирования заменяет каждый 14-разрядный символ последовательности на только ему соответствующий 8-разрядный символ. После выполнения декодирования канального кода последова- тельность кадров, состоящая из тридцати двух 8-разрядных символов (24 — звуковые данные, 8 — проверочные), поступает в ОЗУ с произвольным доступом, выполняющее роль буфера данных. В дальнейшем служебная информация обрабатывается схемами обработки субкода. Скорость поступления данных с выхода EFM-демодулятора в буферную память, в силу нестабильности скорости двигателя, вращающего CD, эксцентриситета диска и ряда других причин, не может быть стабильной. Этот фактор вызывает колебания частоты и временные ошибки воспроизводимого сигнала. Считывание информации из памяти происходит по сигналу, привязанному к стабильной тактовой частоте, т.е. с постоянной скоростью. Благодаря такой организации процесса считывания, устраняется такое явление как детонация, которая будет определяться пренебрежительно малой нестабильностью частоты кварцевого генератора. В связи с этим к характеристикам двигателя, вращающего CD, не предъявляется жестких требований, и его конструкция достаточно проста и дешева. Минимальный объем памяти ОЗУ должен составлять не менее 2 Кбайт. В связи с существенным удешевлением памяти, на сегодняшний день применяются ОЗУ, начиная от объема 16 Кбайт, до объемов, на несколько порядков превышающих минимально допустимый. Процесс записи и считывания информации организован следующим образом. Следящая система обеспечивает заполнение половины объема ОЗУ данными со входа EFM-декодера. Считывание данных происходит из ячеек второй половины объема. При нарушении этого равновесия в случае, если происходит переполнение объема, в который происходит запись, система CLV замедлит скорость вращения CD. Если скорость поступления данных мала, и в первой половине объема ОЗУ появляются пустые ячейки, то поступит команда на увеличение оборотов двигателя, что приведет к увеличению скорости записи данных. На основе ОЗУ объемом несколько мегабайт реализованы системы электронной защиты от механических воздействий: Electronic Shock Protection, Antishock Memory и т.д. В таких системах при потере дорожки записи под воздействием удара поток данных может считываться из буферной памяти десятки секунд. Этого времени достаточно, чтобы найти участок, на котором произошел сбой, и начать считывание с необходимого места. Пустые ячейки памяти, образовавшиеся во время возникшей паузы, когда происходил поиск необходимого места звуковой программы, быстро заполняются вследствие резкого набора оборотов компакт-диском. Декодирование кодов Рида-Соломона происходит в блоке обнаружения и коррекции ошибок (Error Detector/Corrector), который еще называют декодером CIRC. Для того чтобы восстановить первоначальную последовательность символов в кадре, необходимо выполнить три этапа деперемежения. В процессе этих этапов данные извлекаются из ОЗУ, а затем вновь записывается в него до тех пор, пока не будет установлен порядок их следования, аналогичный тому, который был на выходе мультиплексора в процессе подготовки сигнала к записи. Два декодера, анализируя восемь проверочных символов каждого кадра, с по- мощью сложных математических вычислений определяют до четырех ошибочных символов, два из которых затем исправляются. В результате того, что возможен вариант, когда в кадре остается один или два символа, помеченных как ошибочные (декодер CIRC не в состоянии исправить более двух ошибок в кадре), включается схема интерполяции (interpolator). В схеме интерполяции значение ошибочного символа заменяется на среднее арифметическое двух соседних символов, между которыми расположен ошибочный. Возможен вариант выпадения сигнала, при котором отсутствует целый ряд отсчетов. В этом случае включается режим блокировки звука, при котором после последнего отсчета вставляются значения, убывающие по закону косинуса, а за некоторое время до появления первого отсчета после выпадения вставляются отсчеты, значения которых плавно возрастают по тому же закону. После завершения процесса декодирования помехоустойчивого кода происходит объединение 8-разрядных символов в последовательность 16-разрядных отсчетов левого и правого каналов. Эта последовательность подается на цифровой ФНЧ, который подавляет ВЧ-компоненты. В результате, цифровой сигнал, полученный после прохождения ФНЧ, подготовлен к цифро-аналоговому преобразованию. На сегодняшний день степень интеграции микросхем достаточно высока. Все описанные системы могут объединяться в одном кристалле. Такая БИС называется процессором цифрового сигнала (DSP — Digital Signal Processor). Структурная схема DSP представлена на рис. 2.6. RF EFM-компаратор Синхронизатор тактов. Система ФАПЧ EFM К микросхеме управления двигателем вращения CD Система CLV Система синхронизации служебных блоков
Тактовый генератор  к ЦАП Рис. 2.6. Структурная схема процессора цифрового сигнала 2.7. Цифро-аналоговое преобразование сигнала В предыдущем разделе последним звеном на пути цифровой последовательности перед непосредственным преобразованием в звуковой сигнал стоял цифровой ФНЧ. Этот фильтр, как уже упоминалось, может входить в состав DSP, а также быть выполненным отдельной микросхемой, либо входить в состав ЦАП. На вопросах эффективной фильтрации ВЧ-компонентов, возникающих при цифро-аналоговом преобразовании, необходимо остановиться подробней. Качество ФНЧ может свести на нет высокие параметры, заложенные в системы Compact Disc Digital Audio, т.е. от него будет зависеть отношение сигнал/шум и динамический диапазон проигрывателя. Как известно, частота дискретизации в системе CD принята 44,1 кГц. Поскольку спектр цифрового сигнала повторяется на частотах, кратных частоте дискретизации, то спектр шумов будет находиться всего в 2,05 кГц от диапазона воспроизводимых частот. 44,1 кГц : 2 - 20 кГц = 2,05 кГц, где 20 кГц — верхняя граничная частота полосы пропускания в стандарте CD (рис. 2.7). 0 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 117
|
|||||||||||||||
