Advance Information
This document contains information on a product under development. The parametric information contains target
parameters that are subject to change.
Bt829B/827B
VideoStreamII Decoders
Bt829B–
Video Capture Processor and Scaler for
TV/VCR Analog Input
Bt827B–
Composite Video and S-Video Decoder
The Bt829B and Bt827B VideoStream™ Decoders are a family of single-chip, pin-
and register-compatible, composite NTSC/PAL/SECAM video and S-Video decod-
ers. They are also pin and register backward compatible with the Bt829A/827A
family of products. Low operating power consumption and power-down capabil-
ity make them ideal low-cost solutions for PC video capture applications on both
desktop and portable system platforms with a 3.3 V digital I/O interface. They
support square pixel and CCIR601 resolutions for NTSC, PAL, and SECAM video.
They have a flexible pixel port which supports a variety of system interface config-
urations, and they are offered in a 100-pin Plastic Quad Flat Pack (PQFP).
Distinguishing Features
•
•
•
Single-chip composite/S-Video NTSC/PAL/
SECAM to YCrCb digitizer
On-chip Ultralock
™
Square Pixel and CCIR601 Resolution for:
– NTSC (M)
– NTSC (M) without 7.5IRE pedestal
– PAL (B, D, G, H, I, M, N, N
combination)
– SECAM
Chroma comb filter
Arbitrary horizontal and 5-tap vertical
filtered scaling
Hardware closed-caption decoder
Vertical Blanking Interval (VBI) data
pass-through
Arbitrary temporal decimation for a
reduced frame-rate video sequence
Programmable hue, brightness, saturation,
and contrast
User-programmable cropping of the video
window
2x oversampling to simplify external
analog filtering
Two-wire Inter-Integrated Circuit (I
2
C) bus
interface
8- or 16-bit pixel interface
YCrCb (4:2:2) output format
Software selectable four-input analog MUX
4 fully programmable GPIO bits
Auto NTSC/PAL format detect
Automatic Gain Control (AGC)
3.3 V I/O
Typical power consumption 0.85 W
IEEE 1149.1 Joint Test Action Group
(JTAG) interface
100-pin PQFP
•
•
•
•
•
•
Functional Block Diagram
XT0
MUX0
MUX1
MUX2
MUX3
MUXOUT
SYNCDET
REFOUT
YREF+
YIN
YREF–
CREF+
CIN
CREF–
XT1
•
•
Analog
MUX
AGC
Decimation LPF
Output Formatting
Ultralock
and
Clock
Generation
I
2
C
JTAG
Video
Timing
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Video
Timing
Unit
40 MHz
ADC
Output
Control
40 MHz
ADC
Luma-Chroma
Separation
and
Chroma
Demodulation
Spatial and
Temporal
Scaling
16
Output
Data
Related Products
•
Bt829A, Bt856/857, Bt864A/865A, Bt864/
865, Bt852
Applications
•
•
•
•
•
•
Multimedia
Image processing
Desktop video
Video phone
Teleconferencing
Interactive video
Ordering Information
Model Number
Bt829BKRF
Bt827BKRF
Package
100-Pin Plastic Quad Flat Pack (PQFP)
100-Pin Plastic Quad Flat Pack (PQFP)
Ambient Temperature Range
0˚C to +70˚C
0˚C to +70˚C
Copyright © 1998 Rockwell Semiconductor Systems, Inc. All rights reserved.
Print date: March 1998
Rockwell Semiconductor Systems, Inc. reserves the right to make changes to its products or specifications to improve performance,
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Bt is a registered trademark of Rockwell Semiconductor Systems, Inc. SLC
®
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trademarks of their respective companies. All other marks mentioned herein are the property of their respective holders.
Specifications are subject to change without notice.
PRINTED IN THE UNITED STATES OF AMERICA
Table of Contents
List of Figures
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
List of Tables
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
1.0 Functional Description
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Functional Overview
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 Bt829B Video Capture Processor for TV/VCR Analog Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.2 Bt827B Composite/S-Video Decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.3 Bt829B Architecture and Partitioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.4 UltraLock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.5 Scaling and Cropping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.6 Input Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.7 Output Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.8 VBI Data Pass-Through. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.9 Closed Caption Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.10 I
2
C Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
3
4
4
5
5
5
6
6
6
1.2 Pin Descriptions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3 Differences Between Bt829A/827A and Bt829B/827B
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4 UltraLock
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.1 The Challenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
1.4.2 Operation Principles of UltraLock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
1.5 Composite Video Input Formats
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.6 Y/C Separation and Chroma Demodulation
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.7 Video Scaling, Cropping, and Temporal Decimation
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.7.1 Horizontal and Vertical Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.2 Luminance Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.3 Peaking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.4 Chrominance Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.5 Scaling Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.6 Image Cropping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.7 Cropping Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.8 Temporal Decimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
20
23
25
25
28
30
32
D829BDSA
iii
Table of Contents
Bt829B/827B
VideoStream II Decoders
1.8 Video Adjustments
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.8.1 The Hue Adjust Register (HUE). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.8.2 The Contrast Adjust Register (CONTRAST). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.8.3 The Saturation Adjust Registers (SAT_U, SAT_V). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.8.4 The Brightness Register (BRIGHT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.9.2 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.9.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.9.4 VBI Line Output Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.9.5 VBI Frame Output Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
33
33
33
34
34
36
36
40
1.9 Bt829B VBI Data Output Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.10 Closed Captioning and Extended Data Services Decoding
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
1.10.1 Automatic Chrominance Gain Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43
1.10.2 Low Color Detection and Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43
1.10.3 Coring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
2.0 Electrical Interfaces
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.1 Input Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.1.1 Analog Signal Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2 Multiplexer Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.3 Autodetection of NTSC or PAL/SECAM Video . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.4 Flash A/D Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.5 A/D Clamping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.6 Power-Up Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.7 Automatic Gain Controls (AGC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.8 Crystal Inputs and Clock Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.9 2X Oversampling and Input Filtering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1 Output Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2 YCrCb Pixel Stream Format, SPI Mode, 8- and 16-Bit Formats. . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3 Synchronous Pixel Interface (SPI Mode 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.4 Synchronous Pixel Interface (SPI Mode 2, ByteStream) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.5 CCIR601 Compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1 Starting and Stopping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2 Addressing the Bt829B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3 Reading and Writing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.4 Software Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.1 Need for Functional Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.2 JTAG Approach to Testability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.3 Optional Device ID Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.4 Verification with the Tap Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.5 Example BSDL Listing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
45
46
46
46
46
47
50
54
55
56
57
58
61
62
63
63
66
67
67
68
68
69
2.2 Output Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.3 I
2
C Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.4 JTAG Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
iv
D829BDSA
Bt829B/827B
VideoStream II Decoders
Table of Contents
3.0 PC Board Layout Considerations
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.1 Ground Planes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.1.1 Power Planes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.2 Supply Decoupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.3 Digital Signal Interconnect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.4 Analog Signal Interconnect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.5 Latch-up Avoidance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
75
77
77
77
4.0 Control Register Definitions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
0x00—Device Status Register (STATUS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
81
0x01—Input Format Register (IFORM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
82
0x02—Temporal Decimation Register (TDEC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
0x03—MSB Cropping Register (CROP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
0x04—Vertical Delay Register, Lower Byte (VDELAY_LO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
84
0x05—Vertical Active Register, Lower Byte (VACTIVE_LO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
84
0x06—Horizontal Delay Register, Lower Byte (HDELAY_LO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
84
0x07—Horizontal Active Register, Lower Byte (HACTIVE_LO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
0x08—Horizontal Scaling Register, Upper Byte (HSCALE_HI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
0x09—Horizontal Scaling Register, Lower Byte (HSCALE_LO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
0x0A—Brightness Control Register (BRIGHT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
0x0B—Miscellaneous Control Register (CONTROL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
87
0x0C—Luma Gain Register, Lower Byte (CONTRAST_LO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
88
0x0D—Chroma (U) Gain Register, Lower Byte (SAT_U_LO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
89
0x0E—Chroma (V) Gain Register, Lower Byte (SAT_V_LO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
90
0x0F—Hue Control Register (HUE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91
0x10—SC Loop Control (SCLOOP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
92
0x11—White Crush Up Count Register (WC_UP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
93
0x12—Output Format Register (OFORM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
94
0x13—Vertical Scaling Register, Upper Byte (VSCALE_HI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95
0x14—Vertical Scaling Register, Lower Byte (VSCALE_LO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
96
0x15—Test Control Register (TEST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
96
0x16—Video Timing Polarity Register (VPOLE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
97
0x17—ID Code Register (IDCODE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
98
0x18—AGC Delay Register (ADELAY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
98
0x19—Burst Delay Register (BDELAY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
99
0x1A—ADC Interface Register (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100
0x1B—Video Timing Control (VTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
101
0x1C—Extended Data Service/Closed Caption Status Register (CC_STATUS). . . . . . . .
103
0x1D—Extended Data Service/Closed Caption Data Register (CC_DATA) . . . . . . . . . . .
104
0x1E—White Crush Down Count Register (WC_DN). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
104
0x1F—Software Reset Register (SRESET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
105
0x3F—Programmable I/O Register (P_IO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
105
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