Аудио и видеотехника
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Цифровая видеозапись в формате DV. Устройство и ремонт видеокамер miniDV Sony DCR-PC2E, PC3/PC3EРаспечатать: Цифровая видеозапись в формате DV. Устройство и ремонт видеокамер miniDV Sony DCR-PC2E, PC3/PC3E

Цифровая видеозапись в формате DV. Устройство и ремонт видеокамер miniDV Sony DCR-PC2E, PC3/PC3E



Практические разработки аппаратуры цифровой видеозаписи начались ведущими фирмами в 70-е годы прошлого века. В 1979 году на выставке профессионального вещательного оборудования NAB (Национальная Ассоциация Вещателей США) в Лас-Вегасе фирмами AMPEX, SONY BOSCH были представлены собственные разработки цифровых систем видеозаписи, несовместимые между собой. Большой вклад в принятие единых стандартов цифровой видеозаписи внесла фирма SONY Исследования в этой области фирма начала в 1977 году, практическое руководство работ осуществлял Масахико Моризоно (Masahiko Morizono). Инженеры SONY неоднократно выезжали в США для переговоров с SMPTE (общество инженеров кино и телевидения США) по унификации цифровых форматов видеозаписи со всеми тремя системами цветного телевидения (NTSC, PAL, SECAM). В результате переговоров был достигнут компромисс между Американскими, Европейскими и Японскими сторонами в выборе частоты дискретизации яркостной составляющей ТВ сигналов - 13,5 МГц, кратной частотам строчной развертки обоих стандартов ТВ (625/50 и 525/60). Впоследствии это дало возможность принятия единых цифровых форматов компонентной (D1) и композитной (D2) видеозаписи.

Разработка системы цифровой видеозаписи бытового назначения происходила уже в рамках совместного проекта ведущих мировых фирм, получившего название DVX (Digital Video Cassette). Основными участниками проекта стали фирмы HITACHI, JVC, MATSUSHITA, MITSUBISHI, PHILIPS, SANYO, SHARP, SONY THOMSON, TOSHIBA. Исследования велись в следующих направлениях: формат записи и механизм транспортировки ленты, видеокомпрессия, семейство БИС для обработки данных, лента и семейство видеокассет. В 1993 году консорциумом из десяти перечисленных фирм были утверждены основные принципы и параметры нового цифрового формата, базирующегося на магнитной ленте шириной 6,35 мм и видеокассетах двух типоразмеров. Впоследствии формат получил наименование DV, а к консорциуму присоединилось еще около 50 компаний. В 1998 году формат DV утвердила международная электротехническая комиссия (IEC) в качестве международного стандарта цифровой видеозаписи бытового назначения IEC61834.

Важнейшим компонентом системы обработки сигналов, определяемым форматом DV, является видеокомпрессия, позволяющая уменьшить избыточность телевизионного изображения и снизить скорость цифрового потока данных до 25 Мбит/с. Видеокомпрессия DV выполняется путем внутрикадрового кодирования с адаптированием к движению изображаемых объектов. Схемная реализация алгоритма компрессии весьма сложна, ее считают аналогичной сжатию сигналов изображения, принятой для формата JPEG (объединенная группа экспертов по фотографии), но с несколькими таблицами дискретизации (более подробно об алгоритмах компрессии DV мы остановимся в последующих статьях).

При цифровом представлении видеосигналов базовой частотой для цифровых стандартов ТВ принято считать частоту f0 = 3,375 МГц, при этом вышеупомянутая частота дискретизации 13,5 МГц = 4f0. Стандарты цифрового ТВ обозначают по-разному, часто в виде соотношения nf0 : mf0 : kf0, где n, m, k - коэффициенты в виде целых чисел, nfo - частота дискретизации яркостной составляющей ТВ сигналов, а mf0 и kf0 - частоты дискретизации цветовых составляющих (цветоразностных сигналов U, V).

В формате DV приняты два типа дискретизации - 4:1:1 и 4:2:0. Для разложения 4:1:1 частота дискретизации яркостной компоненты 4f0 = 13,5 МГц, а цветоразностных компонент f0 = 3,375 МГ ц. При этом в активной части кадра содержится 576 активных строк(в стандарте ТВ 525/60 - 480), каждая из которых содержит 720 элементов сигнала яркости и по 180 элементов сигналов цветности. Для разложения 4:2:0 отличия касаются только цветовых компонент, в активной части кадра содержится 288 цветовых строк (в стандарте 525/60 - 240) по 390 элементов в каждой. То есть при разложении 4:1:1 вдвое больше отсчетов по вертикали, чем при разложении 4:2:0, но вдвое меньше по горизонтали.

В формате DV выбраны оптимальные для каждого стандарта ТВ разложения - 4:1:1 для стандарта 525/60 и 4:2:0 для стандарта 625/50. Часто используются и другие названия стандартов (форматов), что вызывает определенную путаницу. Ориентироваться можно, например, следующим образом:

• стандарты ТВ - 525/60, 625/50 B, G, D, K, L, M, N;

• стандарты цифрового ТВ - 4:2:2, 4:4:4, 3:1:1...nf0:mf0:kf0 (или 720x576, 720x480.), DVB, ATSC, ISDB;

• стандарты (форматы) видеозаписи - DV, D1, D2, VHS, BETA-CAM...;

• тип компресии - DV, JPEG, MPEG-1, MPEG-2...

Кроме того, аппаратная реализация устройств формата DV возможна и на других носителях, например, на жестких дисках.

Коэффициент сжатия цифрового потока данных в стандарте DV постоянен и равен 5:1, скорость передачи видеоданных составляет 24,948 Мбит/с. Около 85 % площади на ленте занимают видеоданные, звуковые данные записываются без компрессии в виде двух звуковых блоков, обозначенных как СН1 и СН2. Предусмотрено четыре режима кодирования звука, отличающихся частотами дискретизации, параметрами квантования и числом каналов. Используются частоты дискретизации (48; 44,1; 32 кГц), в каждом звуковом блоке записывается один звуковой канал методом импульсно-кодовой модуляции (РСМ) с 16-разрядным квантованием. Реже используется режим 32к-2сн с двумя звуковыми (стерео) каналами, но с 12-разрядным квантованием. Режимы 48к, 32к-2сн характеризуются наибольшей скоростью потока данных на выходе АЦП - 1,536 Мбит/с. Примененные в формате DV параметры дискретизации позволяют обеспечить разрешение по горизонтали порядка 500 линий для сигнала яркости и 150 линий для сигнала цветности.

Структура сигналограммы формата DV показана на рис. 1, соседние наклонные записываются с азимутальным разворотом зазоров видеоголовок а0, а1 = ±20°.

Рис. 1. Структура сигналограммы формата DV

Основные параметры сигналог-раммы: угол наклона дорожек записи Qr = 9,1688°; длина наклонных дорожек Lr = 32,80 мм, ширина программной зоны We = 5,24 мм; ширина ленты Wt = 6,35 мм; нижний край программной зоны Не = 0,56 мм; верхний край программной зоны Н0 = 5,8 мм; скорость протяжки ленты в стандартном режиме SP 18,831 мм/с (при этом шаг наклонных дорожек Тр = 10 мкм); скорость протяжки ленты в замедленном режиме LP 12,568 мм/с, а шаг дорожек 6,67 мкм. На рисунке также отмечены: М1 - сектор информации о дорожке; М2 - звуковой сектор; М3 - видеосектор; М4 - сектор субкода. Стрелками указаны направления движения лент и видеоголовок.

БВГ видеомагнитофонов DV и видеокамер miniDV имеют диаметр 21,7 мм, скорость вращения БВГ равна 9000 об/мин (в стандарте 525/60 - 8991 об/мин). Запись производится двумя видеоголовками, поэтому за один оборот записываются две наклонные дорожки. Один кадр изображения вместе со звуком и служебными сигналами записывается за шесть оборотов (в стандарте 525/60 - за пять оборотов). В аппаратуре DV используются БВГ двух конструктивных исполнений: "двойным" - с верхним вращающимся цилиндром и нижним неподвижным и "тройным" - со средним вращающимся, верхним и нижним неподвижными цилиндрами. На рис. 2 показан внешний вид "двойного" БВГ и ЛПМ с "тройной" БВГ, цифрами на рисунке показаны: 1 - верхний цилиндр, 2 - нижний цилиндр, 3 - шлейф двигателя БВГ, 4 - ротор двигателя БВГ. Такие конструкции применяются в аппаратуре фирмы JVC. В видеокамерах CANON, PANASONIC, SAMSUNG, SONY применяются "тройные" БВГ. На рис. 2б показан ЛПМ miniDV видеокамер PANASONIC с таким БВГ. В неподвижный верхний цилиндр 5 установлен статор двигателя электропривода БВГ. В аппаратуре DV используются видеокассеты двух типоразмеров: большая (125x78x14,6 мм) и малая (66x48x12,2 мм). Длительность записи на большую кассету с лентой толщиной 7 мк достигает 4,5 часов, на малую - до 2 часов. В бытовых видеокамерах применяются преимущественно малые кассеты miniDV, наиболее распространенный тип DVM60 обеспечивает 1 час записи на стандартной скорости и 1,5 часа - на замедленной. В видеокассетах обоих типоразмеров предусмотрена возможность использования встроенной Flash-памяти (MIC - Memory in Cassette).

Рис. 2. Внешний вид "двойной" БВГ (а) и ЛПМ с "тройной" БВГ (б)

В 1995 году фирма SONY выпустила первую в мире серийную видеокамеру формата miniDV высокого класса с 3-матричной ПЗС - "DCR-VX1000". В 1996 году моделью "DCR-PC7" (NTSC) фирма открыла линейку компактных видеокамер так называемого нового "паспортного" размера (по терминологии фирмы - New Passport size digital video camera). Видеокамеры серии РС выполнены в прямоугольных корпусах небольших ("книжных") размеров, выпускались на протяжении нескольких лет и продолжают находиться в эксплуатации, к таким моделям относятся: "DCR-PC1/PC1E", "PC2E", "PC3/PC3E", "PC6E", "PC10/PC10E", "PC100/PC100E" и др. (Е - PAL исполнения).

Перечислим основные технические характеристики моделей "DCR-PC2E/PC3/PC3E", имеющих общее сервисное руководство (внешний вид модели "РС3Е" показан на рис. 3). В видеокамерах применен светосильный вариобъектив (Combined powed zoom lens) с 10-кратным увеличением и оптикой фирмы Carl Zeiss и фокусными расстояниями 3,3...33 мм, диаметр фильтра 30 мм. В качестве светочувствительного элемента применена ПЗС-матрица с диагональю 1/4 дюйма и числом элементов изображения 800000, минимальная освещенность 5 лк, в режиме ночной съемки NightShot возможна работа в полной темноте. Откидной сенсорный ЖК дисплей имеет диагональ 2,5 дюйма, разрешение 880x228 точек. Запись звука возможна с дискретизацией 32 кГц, 12 разрядов (2 стереоканала) и 48 кГц, 16 разрядов (1 стереоканал). Возможно использование видеокассет со встроенной памятью (MIC), имеется фотографический режим с записью на карту памяти Memory Stick (только в моделях "РС3/РС3Е"). Кроме аналоговых выходов S-Video и MiniJack, имеются цифровые интерфейсы DV (в ряде исполнений двунаправленные). Напряжение питания 3,6 В от аккумулятора, 4,2 В - от сетевого адаптера AV-VF10. Потребляемая мощность 3,8 Вт при работе с ЖК дисплеем, 3,1 Вт - при работе с видоискателем, габариты видеокамер 56x119x94 мм, вес 560 г с аккумулятором NP-FS11 и кассетой DVM60. Видеокамеры обеспечивают большое число ручных и автоматических режимов, функций и эффектов.

Рис. 3. Внешний вид miniDV-камеры "Sony DCR-PC3E"

Производить разборку видеокамер, состоящую из восьми этапов (2-1...2-8), следует, ориентируясь на сборочные чертежи сервисного руководства. Описание процедуры разборки и 9 сборочных чертежей, приведенных в сервисном руководстве рассматриваемых моделей, занимают значительный объем, неприемлемый для публикации в журнале. Приведем упрощенный порядок разборки, позволяющий, тем не менее, производить ремонт и сервисное обслуживание рассматриваемых видеокамер. На рис. 4 показан порядок разборки откидного ЖК дисплея (этап 2-1), состоящий из 15-ти пунктов. Номера пунктов обозначены цифрами в кружках. После наименований ряда демонтируемых узлов и деталей или после номеров пунктов приведены их позиционные номера (Ref No) на сборочных чертежах и в перечнях механических деталей сервисного руководства. В табл. 1 приведен перечень некоторых деталей и узлов, показанных на рис. 4, необходимость заказа которых может возникнуть при ремонте для замены неисправных, поврежденных или утерянных деталей.

Рис. 4. Порядок разборки откидного ЖК дисплея miniDV-камер "Sony DCR-PC2E/3BE"

Таблица 1. Каталожные номера узлов ЖК дисплея (см. рис. 4)

Пункт

Позиционный номер (Ref No)

Каталожный номер (Part No)

Наименование

1, 3, 6, 12

102

3-989-735-11

SCREW (M1/7), LOCK ACE, P2 - винт M1,7x2,5 мм

2

112

Х-3949-720-1

CABINET (R) ASSY, LCD (PC3/PC3E) - правая часть корпуса ЖК дисплея

4

123

1-959-831-11

HARNESS (PT-124) (13PIN) - шлейф (коса) РТ-124

5

119

1-959-832-11

HARNESS (TP-112) (2PIN, 8PIN, 10PIN) - шлейф (коса) ТР-112

8

101

Х-3949-692-1

CABINET (L) ASSY, LCD - левая часть корпуса ЖК дисплея

10

105

1-418-501-11

PANEL (TP-4750), TOUCH - сенсорная панель управления ЖК дисплея

11

LCD901

8-753-050-13

ACX300AK-J - узел экрана ЖК дисплея

14

ND901

1-517-877-11

TUBE, FLUORESCENT, COLD CAT

15

110

A-7074-046-A

PD-112 BOARD, COMPLETE - плата ЖК дисплея в сборе

Примечание. Узел ЖК дисплея крепится к поворотному узлу крепления 122 (Part No X-3949-690-1 HINGE ASSY, LCD) винтами 3 (стрелка В). Эти винты удаляют в горизонтальном положении корпуса дисплея. В некоторых аварийных ситуациях, например, при падении видеокамер с открытым ЖК дисплеем, узел крепления 122 может деформироваться, а части поврежденных винтов остаться в крепежных отверстиях платформы узла крепления. В таких случаях следует отсоединить разъемы шлейфов 119, 123 и демонтировать правую часть корпуса видеокамеры. Детали крепления 122 отдельно не поставляются, поэтому при невозможности восстановления его нужно заказывать целиком.

На рис. 5 приведен порядок разборки правой части корпуса видеокамер (этап 2-2), состоящий из 15 пунктов, а в табл. 2 приведен перечень некоторых деталей и узлов, показанных на рисунке.

Рис. 5. Сборочный чертёж правой части корпуса камер "Sony DCR-PC2E/3/3E"

Таблица 2. Каталожные номера узлов правой части корпуса (см. рис. 5)

Пункт

Позиционный номер (Ref No)

Каталожный номер (Part No)

Наименование

1

1

3-052-290-11

COVER, BATTERY TERMINAL - крышка аккумуляторного отсека

2, 5

4

3-056-624-01

LOCK ACE, +K SCREW (M2) - винт фигурный М2x5 мм

7

3

3-056-315-01

SCREW, TRIPOD - платформа для крепления видеокамеры к штативу

8, 9, 11, 12, 14

2

см. выше, Ref No 102

10

5

3-055-790-31

PLATE, JACK ORNAMENTAL (РСЗЕ) - крышка интерфейса выходных разъемов

15

125

Х-3949-727-1

CABINET (R) ASSY (PC3E) - правая часть корпуса модели РС3Е в сборе

Примечание. Пункт 13 - нажать кнопку EJECT в направлении стрелки и сдвинуть в открытое положение крышку кассетоприемника. Демонтировать правую часть корпуса 125 следует осторожно, чтобы не повредить подходящие к ней шлейфы и кабели.

На рис. 6 приведен порядок демонтажа плат DD-125, VC-220 и разборки узла видоискателя (этап 2-3), состоящий из 20 пунктов и разборки узла микрофонов (5 пунктов, в рамке), а в табл. 3 ниже приведен перечень некоторых узлов и деталей из показанных на рисунке.

Рис. 6. Демонтаж плат DD-125, VC-220, разборка видоискателя и микрофона

Таблица 3. Каталожные номера узлов и плат (см. рис. 6)

Пункт

Позиционный номер

(Ref No)

Каталожный номер

(Part No)

Наименование

1 123

см. выше, Ref No 123

-

2, 3

119

см. выше, Ref No 119

-

4

125

см. выше, Ref No 125

-

7, 8, 13, 18

54

см. выше, Ref No 102

-

9

55

А-7074-050-А

DD-125 BOARD, COMPLETE - плата DD-125 в сборе

10

57

А-7-74-049-А

MR-41 BOARD, COMPLETE - плата MR-41 в сборе

11

167

1-418-497-11

SWITCH BLOCK, CONROL (PC3/PC3E) - блок управления FK-4750

15

209

А-7074-045-А

VF-136 BOARD, COMPLETE (PC3/PC3E) - гибкая плата VF-136 в сборе

16

217

А-7074-044-А

CD-221 BOARD, COMPLETE - гибкая плата CD-221 в сборе

17

64

А-7074-036-А

VC-220 BOARD, COMPLETE - гибкая плата VC-220 в сборе (поставляется как элемент оснастки для сервисных центров)

19

151

см. выше, Ref No 102

-

Пункты в рамке на рис. 6

1

17

3-736-363-31

TAPPING - винт ("саморез")

4

14

Х-3949-685-1

CASE ASSY MICROPHONE - крышка модуля микрофонов

5

MIC901

1-475-975-11

MICROPHONE UNIT - модуль стереомикрофонов в сборе

На рис. 7 приведен порядок демонтажа платы MR-41 (этап 2-4, 7 пунктов) и лентопротяжного механизма (11 пунктов в рамке), а в табл. 4 приведен соответствующий перечень узлов и элементов.

Рис. 7. Демонтаж платы MR-41 и ЛПМ

Таблица 4. Каталожные номера узлов ЛПМ и платы MR-41 (см. рис. 7)

Пункт

Позиционный номер (Ref No)

Каталожный номер (Part No)

Наименование

1, 2, 5

151

см. выше, Ref No 102

-

4

158

Х-3949-725-1

CABINET (L) ASSY (PC3E) - левая часть корпуса видеокамеры в сборе

6

57

А-7074-049-1

MR-41 BOARD, COMPLETE - плата MR-41 в сборе

Пункты в рамке на рис. 7

1

58

3-719-695-927-1

SCREW (M1.7r3.5), SPECIAL HEAD - винт фигурный M1,7r3,5

2

59

Х-3947-927-1

COVER ASSY - крышка кассетоприемника

6

54

см. выше, Ref No 102

-

9

62

3-964-734-01

SCREW, STEP - винт фигурный

Примечание. MD BLOCK-лентопротяжный механизм типа D300. Шлейфы (Flexible board) FP-91, FP-586, FP-92 входят в состав механизма D300.

На рис. 8 приведен порядок демонтажа блока видоискателя и объектива VF-136 (этап 2-5, 5 пунктов), разборки видоискателя VF LENS ASSEMBLY (9 пунктов), демонтажа платы видоискателя VF-136 BOARD (8 пунктов) и платы ПЗС-матрицы CD-221 (7 пунктов). В табл. 5 приведен перечень деталей и узлов, показанных на рисунке.

Рис. 8. Демонтаж и разборка видоискателя

Таблица 5. Каталожные номера узлов видеоискателя и объектива (см. рис. 8)

Пункт

Позиционный номер (Ref No)

Каталожный номер (Part No)

Наименование

1, 2

208

3-052-528-11

SCREW (M1.7) - винт М1,7

3

224

8-848-733-01

DEVICE, LENS (LSV-651A) - объектив Carl Zeiss в сборе

4

201

Х-3949-875-1

LENS ASSY, VF - модуль окуляра видоискателя в сборе

Видоискатель VF LENS ASSEVBLY

1

207

3-989-735-41

SCREW (M1.7), LOCK ACE, P2 - винт фигурный M1,7x3 мм

Плата VF-136 BOARD

2

LCD902

8-753-023-51

LCX027AK-J (PC3/PC3E) - ЖК индикатор видоискателя, в модели РС2Е используется видоискатель LCX024AK-J (Part No 8-753-023-89)

5

LED902

1-475-980-11

BLOCK, LIGHT GUIDE PLATE - модуль подсветки ЖК индикатора видоискателя

6

209

А-7074-045-А

VF-136 (L) BOARD, COMPLETE (PC3/PC3E) - плата видоискателя в сборе

Плата ПЗС матрицы CD-221

1

223

3-713-791-91

SCREW (M1.7x4), TAPPING, P2 - винт ("саморез") M1,7x4 мм

2

222

3-703-454-11

SCREW (M1.7x6), TAPPING, - винт ("саморез") M1,7x6 мм

5

219

1-758-155-21

FILTER BLOCK, OPTICAL - оптический фильтр

7

217

А-7074-044-А

CD-221 BOARD COMPLETE - узел ПЗС-матрицы в сборе

Примечание. В состав объектива входят узлы двигателей трансфокатора М904 (1-763-168-12 ZOOM MOTOR) и фокусировки М905 (1-763-16912 FOCUS MOTOR). При демонтаже узла 212 надавливают на защелки А, одновременно извлекая узел в направлении стрелки В. Модуль подсветки LED902 удаляют, сдвигая его в направлении стрелки С.

На рис. 9 приведен порядок разборки левой части корпуса видеокамер (этап 2-8), состоящий из 26 пунктов, а в табл. 6 приведен перечень соответствующих элементов.

Рис. 9. Порядок разборки левой части корпуса

Таблица 6. Каталожные номера узлов левой части корпуса (см. рис. 9)

Пункт

Позиционный номер (Ref No)

Каталожный номер (Part No)

Наименование

1, 3, 4, 15

151

см. выше, Ref No 102

-

16

172

3-051-390-21

SCREW - винт М1,7x5 мм

8, 26

167

1-418-497-11

SWITCH BLOCK, CONTROL (PC3/PC3E) - блок управления FK-4750

10

SP901

1-505-862-11

SPEAKER (2.0CM) - громкоговоритель

11

157

3-724-455-41

SCREW - винт фигурный М2

12-14

173

3-057-082-01

SCREW (М1.7), Р2 - винт М1,7x2,5 мм

22

152

3-713-791-71

SCREW (M1.7x4) - винт М1,7x4 мм

23

161

3-713-791-11

SCREW (M1.7x5), TAPPING, P2 - винт М1,7x5 мм (саморез)

Примечание. Пункт 18 - отделить крышку 25 от левой части корпуса в направлении стрелки. Пункт 19 - извлечь фрагмент блока управления FK-4750 из правой части корпуса.

На практике, при проведении ремонта, обычно не требуется полная разборка видеокамер, а приведенный выше порядок разборки не обязательно выполнять в полном объеме. Последовательность проведения операций также может быть различной, поэтому перед разборкой желательно ознакомиться с устройством видеокамер по рис. 4-9 и наметить конкретный порядок работ. Нередко при сборке видеокамер возникают затруднения с идентификацией крепежа. Поэтому при разборке видеокамер рекомендуется каким-либо образом отмечать Ref No удаляемых винтов, например, откладывая их в отдельные пакетики.

Литература

1. Гласман К. "Цифровая магнитная видеозапись. Формат DV", "625", № 3, 4, 7, 8 (2002 г.), № 3 (2003).

2. SONY GLOBL-HISTORY http://www.sony.com

Автор: Юрий Петропавловский (г. Таганрог)

Источник: Ремонт и сервис


Дата публикации: 18.09.2014
Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.


Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics