VCD、DVD原理与维修 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:张小林

出品人:

页数:270

译者:

出版时间:2001-7

价格:17.70元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040092363

丛书系列:

图书标签:

• VCD
• DVD
• 原理
• 维修
• 影音
• 电子技术
• 电器维修
• 电路分析
• 数码设备
• 技术指南

沉浸光影世界的奥秘：解构数字影像储存与播放技术的演进 在数字浪潮席卷全球的今天，我们早已习惯于通过各种设备轻松获取、储存和播放影像内容。从孩童时期的动画片到如今高清流畅的电影大片，再到那些承载着珍贵回忆的家庭录影，影像技术的飞速发展深刻地改变了我们的生活方式和娱乐体验。然而，在这触手可及的便利背后，隐藏着一套精妙绝伦的科学原理和工程技术。本书旨在带领读者深入探索构成这一切的基石——数字影像储存与播放技术，特别是以VCD和DVD为代表的早期数字光盘技术的原理，并为理解其维修保养提供基础。 一、数字影像的诞生：从模拟到数字的飞跃 在数字影像技术普及之前，影像记录主要依赖于模拟技术。无论是胶片摄影还是模拟录像带，都是通过连续变化的电信号或物理介质来记录光线信息。这种方式的缺点在于信息易受干扰、失真，并且难以进行精确的复制和编辑。 数字影像技术的出现，彻底颠覆了这一局面。它将连续的模拟信号转化为离散的数字信号，也就是一串串的“0”和“1”。这个过程被称为“数字化”。数字化是将图像和声音分割成无数个微小的单元（像素和采样点），并为每个单元赋予一个数值来表示其颜色、亮度或声响强度。这样一来，影像信息就变成了可以被精确储存、传输和处理的数据。 二、光盘的崛起：VCD与DVD的原理剖析 VCD（Video Compact Disc）和DVD（Digital Versatile Disc）是早期数字光盘技术的代表。它们共同的特点是利用光学原理，通过激光束在记录介质上读取信息。 VCD原理： VCD技术是数字影像储存的早期尝试。其核心是MPEG-1（Moving Picture Experts Group Phase 1）压缩标准。MPEG-1是一种有损压缩技术，它通过去除图像和声音中的冗余信息来减小数据量，从而使高质量的视频和音频能够存储在CD-ROM（Compact Disc Read-Only Memory）介质上。 1. 数据编码与压缩： 原始的数字视频和音频信号首先经过MPEG-1编码器处理。这个过程主要包括： 帧内预测（Intra-frame prediction）： 对单个图像帧内部进行压缩，去除空间冗余。 帧间预测（Inter-frame prediction）： 利用前后帧之间的相似性，只记录变化的区域，大大提高压缩效率。 离散余弦变换（Discrete Cosine Transform, DCT）： 将图像块转换为频率域表示，便于量化和去除高频信息。 量化（Quantization）： 对DCT系数进行舍入，进一步减小数据量，这是有损压缩的主要环节。 熵编码（Entropy coding）： 对量化后的数据进行无损编码，使其更加紧凑。 音频信号则通常采用MPEG-1 Audio Layer II（MP2）编码，它也是一种有损压缩，能够有效减小音频数据量，同时保持相对可接受的音质。 2. 数据存储： 经过MPEG-1编码和音频编码后的数字数据，会被组织成文件系统，并写入CD-ROM光盘。CD-ROM光盘由聚碳酸酯基底、反射层、数据层（记录着微小的凹坑和凸起，代表二进制的“0”和“1”）和保护层组成。 3. 激光读取： VCD播放器内部的核心部件是激光读取头。当光盘旋转时，激光读取头会发射一束激光照射在光盘的表面。 读取信号： 激光束遇到反射层时，会根据凹坑和凸起的不同反射强度。反射强度的变化被光电传感器捕捉，并转化为电信号。 信号还原： 这些电信号经过放大、滤波等处理，还原出原始的二进制数据。 解码与输出： 还原出的二进制数据首先被送往解码芯片，进行MPEG-1视频解码和MP2音频解码，恢复成原始的数字视频和音频信号。最后，这些信号被输出到显示器和扬声器，呈现出画面和声音。 DVD原理： DVD技术在VCD的基础上实现了巨大的飞跃，主要体现在更高的存储容量、更好的画质和音质，以及更先进的编码标准。 1. 数据编码与压缩： DVD主要使用MPEG-2（Moving Picture Experts Group Phase 2）压缩标准。MPEG-2在MPEG-1的基础上进行了改进，提供了更高的压缩效率和更好的图像质量，能够支持标清（SD）甚至部分高清（HD）信号。 MPEG-2在MPEG-1的基础上引入了更多高级的编码技术，例如更精细的运动补偿、适应性量化等，进一步提高了压缩比和图像质量。 2. 数据存储： DVD光盘的结构比CD-ROM更为复杂，通常包含两层或更多层的数据。 高密度记录： DVD采用更短的激光波长（例如650nm红激光，而CD-ROM使用780nm红外激光）和更精密的记录技术，使得单位面积上能够储存更多的数据。 双层DVD（DVD-9）： 为了增加存储容量，DVD可以采用双层技术，即在一张光盘的基底上堆叠两层数据层，每层都可以被独立读取。这使得一张DVD光盘的容量可以达到8.5GB，而单层DVD（DVD-5）容量为4.7GB。 DVD-ROM、DVD-R/RW、DVD+R/RW等格式： DVD支持多种格式，如只读的DVD-ROM，一次写入的DVD-R/DVD+R，以及可重复擦写（但擦写次数有限）的DVD-RW/DVD+RW。 3. 激光读取： DVD播放器同样使用激光读取头，但其激光波长更短，寻道和聚焦系统也更加精密，以适应DVD光盘更高的信息密度。 多波长激光： 为了兼容CD和DVD，许多DVD播放器配备了双波长激光读取头，能够自动切换至适合光盘格式的激光波长。 先进的伺服系统： DVD播放器拥有非常精密的伺服系统，能够精确控制激光头的移动和聚焦，以读取光盘上更微小的数据单元。 4. 解码与输出： DVD解码器能够解码MPEG-2视频流和多种音频格式，如Dolby Digital（AC-3）、DTS（Digital Theater Systems）等。 多声道音频： DVD支持多声道音频，能够提供震撼的环绕声效果，极大地提升了观影体验。 字幕与菜单： DVD还支持多字幕、多音轨切换以及交互式菜单功能，增加了影片的可玩性和便捷性。 三、从VCD到DVD的演进意义 VCD的出现标志着数字影像消费的初步实现，让普通家庭能够以相对低廉的成本欣赏到高质量的电影。然而，其画面质量和存储容量的限制，很快就被DVD所超越。 DVD的普及，则真正开启了家庭影院时代。更高的画质、更逼真的音效、更丰富的影片内容以及更便利的操作，使得DVD成为主流的影像储存和播放媒介，并在很长一段时间内占据主导地位。DVD技术的发展，也为后来的蓝光（Blu-ray）技术奠定了基础，推动了更高分辨率影像时代的到来。 四、维修保养的基石：理解原理是关键 对于VCD和DVD播放器的维修，深入理解其工作原理至关重要。 激光读取头故障： 激光读取头是播放器的核心，直接影响到能否正确读取光盘。例如，激光头老化、镜头污染、激光功率下降等，都可能导致无法读取光盘、跳帧、卡顿等问题。理解激光的发射、反射、聚焦和信号转换过程，有助于判断激光头是否存在问题。 机械传动系统： 光盘的旋转、激光头的移动都需要精确的机械传动。电机、齿轮、滑轨等部件的磨损、卡滞或灰尘积累，都会影响播放的流畅性。了解这些部件的运作机制，是诊断机械故障的基础。 解码与信号处理电路： 播放器内部的解码芯片、音频/视频处理电路负责将读取到的数字信号还原成可用的画面和声音。这些电路的故障，如芯片损坏、电容老化、焊接不良等，会直接影响到画质和音质，甚至导致无法开机或无声无画。 电源与供电系统： 稳定的电源是保证所有部件正常工作的先决条件。电源模块的故障，如稳压管损坏、滤波电容失效，可能导致播放器工作不稳定、性能下降或无法启动。 五、展望未来 尽管VCD和DVD的时代已经逐渐远去，被流媒体和更先进的数字存储技术所取代，但它们作为数字影像技术发展史上的重要里程碑，其所蕴含的原理和技术至今仍具有重要的参考价值。理解VCD和DVD的原理，不仅能帮助我们更好地维护这些曾经的“影音伴侣”，更能为我们理解当下更复杂的数字音视频技术打下坚实的基础。它让我们看到了科技如何从一个小小的光盘，延伸出跨越时空的影像奇迹，连接起亿万人的情感与记忆。

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当我翻阅这本书，最让我感到困惑的是它对“维修”部分的侧重，那简直像是一本停留在上世纪九十年代末期的电子维修速查手册的复刻版。我找寻着如何诊断常见的数字音频/视频输出故障，例如HDMI握手失败或者HDCP保护引起的黑屏问题，但全书几乎没有触及这些现代接口的复杂协议。相反，它花费了大量的篇幅讨论如何检测和更换老式模拟电路板上的电解电容，以及如何使用示波器测量基带信号的波形失真。这对于一个只接触过光纤输出和数字同轴接口的新设备的用户来说，简直是天书。我需要的是一份详尽的故障树，比如“如果机器能读取光盘但无声音输出，请检查SPDIF处理芯片是否过热或供电是否稳定”，而不是仅仅停留在“如果信号丢失，请检查光头组件是否清洁”这种初级指导。此外，书中对于特定集成电路芯片的型号引用也显得非常陈旧，很多关键的解码芯片，比如早年用于MPEG-2解码的核心处理器，现在早已被高度集成的SoC（系统级芯片）所取代，这本书提供的元器件级替换指南，在市场上几乎找不到对应的替代品了。这让人感觉，与其说是维修指南，不如说是一份关于如何修理古董VCD机的详尽博物馆说明书。

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这本书的封面设计着实吸引人，色彩搭配上有一种老派的专业感，但内容本身，呃，我得说，如果你的目标是深入了解影碟机的“黑匣子”内部运作，这本书可能更像是一本历史文献，而不是一本实战手册。我满心期待地翻开前几页，希望能看到关于现代蓝光技术、4K超高清信号处理的最新图解，或者至少是关于固态激光读取头如何优化数据流的详细剖析。然而，映入眼帘的更多是关于早年VCD的伺服系统反馈回路，以及DVD光盘三层结构与寻道误差的经典理论。这无可厚非，毕竟“原理”二字摆在那里，但对于一个希望修理家中那台偶尔挑碟的DVD播放机、或者想搞清楚为什么某些刻录光盘兼容性差的业余爱好者来说，信息密度和实用性略显不足。它花了大量的篇幅来解释偏心度和抖晃度对信号读取的影响，这些在理论上固然重要，但在实际维修场景中，你更需要的是快速定位故障模块的经验和具体的元件参数。我甚至没有找到一个关于如何校准现代DVD机内部时钟晶振的清晰步骤，更别提什么固件升级的风险提示了。读完后，我感觉自己对上个世纪末的影碟技术了如指掌，但对于当下的数码媒体设备，这本书提供的帮助就像是拿着一份摩尔斯电码表去尝试破译卫星信号一样，有些时代脱节了。

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从结构上来看，这本书的叙事逻辑更倾向于学术理论的堆砌，而非工程实践的流畅过渡。它似乎假定读者已经拥有扎实的电子学基础，能够自行推导出许多设计上的权衡与取舍。例如，在讨论激光功率控制（APC）电路时，作者深入探讨了霍尔效应传感器在反馈回路中的应用，分析了不同反馈系数对激光二极管寿命的影响，这无疑是对原理的深度挖掘。然而，这种深度并未转化为可操作的知识。当我试图寻找关于如何安全地拆卸和更换激光组件，或者如何精确调整聚焦线圈的驱动电压时，信息却变得稀疏而模糊。全书缺乏高质量的电路图，特别是那些详细到可以清楚标示出关键测试点的实物电路图。很多时候，作者只是用文字描述了一个电路的功能，而不是展示一个可以用于故障排除的实际布局。这就好比你读了一本关于汽车发动机原理的教材，知道活塞如何运作，但当你打开引擎盖时，你仍然不知道哪个螺丝应该用多大力矩拧紧，或者哪个保险丝对应哪个功能模块。这种理论与实践之间的巨大鸿沟，使得这本书的实用价值大打折扣。

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如果用一句话来概括这本书给我的感受，那就是：一本详尽的、但过时的光学存储技术入门指南。它在理论层面的严谨性是毋庸置疑的，尤其是在阐述光盘读取机理、伺服系统反馈的数学模型以及信号编码解码的基础时，确实展现了作者深厚的专业功底。但是，对于当今的维修人员或技术爱好者而言，这种“原理”的阐述往往过于抽象和宏大，未能有效转化为微观层面的“可操作性”。比如，书中详尽解释了磁阻抗调制（ এক্ষেত্রে，如果适用的话）原理，但却对如何使用频谱分析仪来检测激光模块发出的光束抖动进行了清晰的图文说明。我希望看到更多关于故障诊断的“捷径”——比如哪些元件最容易失效，以及更换它们时的注意事项（例如静电防护等级）。这本书更像是一本面向电子工程系学生的教科书，用于建立对光盘技术的宏观理解，而不是一本面向实际操作人员的维修手册。它告诉你“为什么”会发生信号失真，但没有清晰地指导你“如何”用现代工具去修复它。

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阅读这本书的过程，让我深深体会到知识的时效性对于电子产品维修的重要性。VCD和DVD的鼎盛时期早已过去，取而代之的是流媒体和网络播放器，但这本书似乎完全沉浸在过去的辉煌中，对新兴技术的渗透采取了近乎无视的态度。我期待着至少能看到一章关于光盘驱动器如何与现代网络环境进行数据同步或兼容性处理的内容，例如如何应对网络延迟对本地缓存的影响，或者如何利用内置的USB接口进行固件升级和数据交换。然而，书中对“连接性”的讨论，几乎全部围绕着老式的S-Video、复合视频和模拟RCA接口展开。甚至连数字接口的讨论，也停留在早期SPDIF的同轴和光纤传输规范上，对于IEC 61937等更现代的封装格式鲜有提及。如果你是一位希望了解多媒体设备如何从物理读取阶段过渡到网络传输阶段的工程师，这本书提供的知识框架显得过于孤立和封闭。它固守着从光盘到模拟信号的链路，而忽略了现代影音设备作为多媒体终端的整体互联特性。

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