AKM Video Decoder 仕様

[AK8859VN]

MS1179-J-00 AKM Confidential 2010/03

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AK8859VN

NTSC/PAL/SECAM Digital Video Decoder

概要

AK8859VN は、NTSC / PAL / SECAM のコンポジットビデオ信号及び、S(Y/C)ビデオ信号のデジタルデコ

ード処理を行います。出力ビデオデータは ITU-R BT.601 及び ITU-R BT.656 規定の Y, C b, C r データです。

クロック、ビデオデータに加え、HD / VD / FIELD/ DVALID 信号を出力します。Y/C 分離は適応型 2 次元

Y/C 分離です。動作温度は、-40°C ~ 105°C です。

特徴

• NTSC-J,M, 4.43 / PAL-B,D,G,H,I,N, Nc, M, 60 / SECAM 規格のコンポジットビデオ信号及び、S(Y/C)ビ

デオ信号のデコード処理

• 入力チャンネル数：2ch

• 10-bit 27MHz ADC 2ch 内蔵

• デジタル PGA

• 適応型 Auto Gain Control ( AGC )

• Auto Color Control ( ACC )

• 画質調整機能 ( Contrast , Saturation , Brightness , Hue , Sharpness )

• 入力信号自動判定機能

• 適応型 2 次元 YC 分離

• 出力データ：ITU-R BT.601 ( YCbCr, 4:2:2, 8bit )

• 出力インターフェース：ITU-R BT.656 ( 4:2:2, 8bit parallel, EAV/SAV )インターフェース及び、

HD, VD, FIELD, DVALID タイミング信号インターフェース

• クローズドキャプション信号デコード機能 (レジスタにて出力)

• VBID(CGMS-A)信号デコード機能[CRCC デコード] (レジスタにて出力

)

• WSS 信号デコード機能 (レジスタにて出力)

• Macrovision 信号検知機能( Macrovision Certification )

• パワーダウン機能

• I2C コントロール

• コア電源電圧：1.70 ~ 2.00V

• インターフェース部電源電圧：1.70 ~ 3.60V

• 推奨動作温度範囲：-40°C ~ 105°C

• 32 ピン QFN パッケージ( 5.0mm x 5.0mm )

(Notice) This device is protected by U.S. patent number 6,600,873 and other intellectual property rights.

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[1.] ブロック図 ............................................................................................................................................. 5

[2.] ピン配置 ................................................................................................................................................. 6

[3.] ピン機能説明.......................................................................................................................................... 7

[3.1.] ピン機能 .......................................................................................................................................... 7

[3.2.] 出力ピン状態 ................................................................................................................................... 8

[4.] 電気的特性 ............................................................................................................................................. 9

[4.1.] 絶対最大定格 ................................................................................................................................... 9

[4.2.] 推奨動作条件 ................................................................................................................................... 9

[4.3.] DC特性 (Ta: -40°C~105°C / DVDD=AVDD=1.7V~2.0V / PVDD=DVDD~3.6V) .............................. 9

[4.4.] アナログ特性 (AVDD=1.8V, Ta=25˚C) .......................................................................................... 10

[4.4.1.] 入力レンジ .............................................................................................................................. 10

[4.4.2.] ADC ......................................................................................................................................... 10

[4.4.3.] 消費電流 (AVDD = DVDD = PVDD = 1.8V, Ta = -40 ~ 105˚C)............................................... 10

[4.4.4.] 水晶発振回路部........................................................................................................................11

[5.] ACタイミング (1.70≦DVDD≦2.00, DVDD≦PVDD≦3.60, 負荷条件：CL=15pF)........................... 12

[5.1.] 外部クロック入力.......................................................................................................................... 12

[5.2.] クロック出力(DTCLK) .................................................................................................................. 12

[5.3.] 出力データタイミング................................................................................................................... 13

[5.4.] パワーダウンシーケンス ............................................................................................................... 13

[5.5.] 電源投入シーケンス ...................................................................................................................... 14

[5.6.] I2Cバス入出力タイミング.............................................................................................................. 15

[5.6.1.] タイミング 1 ........................................................................................................................... 15

[5.6.2.] タイミング 2 ........................................................................................................................... 15

[6.] 機能概要 ............................................................................................................................................... 16

[7.] 機能説明 ............................................................................................................................................... 17

[7.1.] 入力信号選択 ................................................................................................................................. 17

[7.2.] クロックモード.............................................................................................................................. 17

[7.3.] アナログクランプ回路................................................................................................................... 17

[7.4.] 入力映像信号属性.......................................................................................................................... 19

[7.5.] 入力映像信号自動認識機能 ........................................................................................................... 20

[7.6.] 入力映像信号自動認識制限機能 .................................................................................................... 21

[7.7.] 出力データ垂直ブランキング期間 ................................................................................................ 22

[7.8.] 出力データコードリミット ........................................................................................................... 22

[7.9.] V-bit ................................................................................................................................................ 23

[7.10.] スライス機能 ............................................................................................................................... 23

[7.11.] VBI区間デコードデータ ............................................................................................................... 24

[7.12.] 出力ピン状態 ............................................................................................................................... 25

[7.13.] HDピン出力 .................................................................................................................................. 26

[7.14.] VD_F及びVARピン出力選択 ........................................................................................................ 26

[7.15.] ピン出力極性 ............................................................................................................................... 27

[7.16.] 位相補正機能 ............................................................................................................................... 27

[7.17.] 無信号判定時出力信号................................................................................................................. 28

[7.18.] アクティブ映像データ開始位置 .................................................................................................. 28

[7.19.] VLOCK機構.................................................................................................................................. 29

[7.20.] Y/C分離......................................................................................................................................... 29

[7.21.] EAV/SAVコード............................................................................................................................ 29

[7.22.] 出力インターフェース................................................................................................................. 30

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[7.22.1.] 656 インターフェース ........................................................................................................... 30

[7.22.2] タイミング信号を使用したインターフェース....................................................................... 31

[7.23] ピクセル補間器............................................................................................................................. 32

[7.24] クロック生成 ................................................................................................................................ 33

[7.24.1.] ラインロッククロックモード ............................................................................................... 33

[7.24.2.] フレームロッククロックモード ........................................................................................... 33

[7.24.3.] 固定クロックモード.............................................................................................................. 33

[7.24.4.] 自動遷移モード ..................................................................................................................... 33

[7.25.] PGA.............................................................................................................................................. 33

[7.26.] AGC(Auto Gain Control) ............................................................................................................ 34

[7.27.] ACC(Auto Color Control) ........................................................................................................... 35

[7.28.] シャープネス調整 ........................................................................................................................ 35

[7.29.] カラーキラー ............................................................................................................................... 35

[7.30.] 画質調整機能 ............................................................................................................................... 36

[7.30.1.] コントラスト調整 ................................................................................................................. 36

[7.30.2.] ブライトネス調整 ................................................................................................................. 36

[7.30.3.] サチュレーション(彩度)調整 ................................................................................................ 37

[7.30.4.] HUE（色相）調整.................................................................................................................. 37

[7.31.] VBI期間情報デコード................................................................................................................... 38

[7.32.] 内部状態通知機能 ........................................................................................................................ 39

[7.32.1.] 無信号判定 ............................................................................................................................ 39

[7.32.2.] VLOCK機構状態.................................................................................................................... 39

[7.32.3.] インターレース信号.............................................................................................................. 39

[7.32.4.] カラーキラー動作 ................................................................................................................. 39

[7.32.5.] クロックモード ..................................................................................................................... 39

[7.32.6.] 輝度デコードオーバーフロー ............................................................................................... 39

[7.32.7.] 色デコードオーバーフロー................................................................................................... 40

[7.32.8.] AGC状態................................................................................................................................ 40

[7.33.] マクロビジョン信号検知 ............................................................................................................. 40

[7.34.] 入力映像信号自動認識結果 ......................................................................................................... 41

[8.] デバイスコントロールインターフェース ............................................................................................ 42

[8.1.] I2Cバス SLAVE Address.............................................................................................................. 42

[8.2.] I2Cコントロールシーケンス .......................................................................................................... 42

[8.2.1.] Writeシーケンス ...................................................................................................................... 42

[8.2.2.] Readシーケンス ...................................................................................................................... 42

[8.2.3.] I2C General Call機能 .............................................................................................................. 42

[9.] レジスタ一覧........................................................................................................................................ 44

[9.1.] レジスタ設定概要.......................................................................................................................... 46

[9.1.1.] Sub Address 0x00 “Input Channel Select Register (R/W)”................................................ 46

[9.1.2.] Sub Address 0x01 “Clamp Control Register (R/W)” .......................................................... 47

[9.1.3.] Sub Address 0x02 “Input Video Standard Register (R/W)” ............................................... 48

[9.1.4.] Sub Address 0x03 “NDMODE Register (R/W)” ................................................................... 49

[9.1.5.] Sub Address 0x04 “Output Format Register (R/W)” .......................................................... 50

[9.1.6.] Sub Address 0x05 “Output Pin Control Register (R/W)”................................................... 52

[9.1.7.] Sub Address 0x06 “Output Pin Polarity Set Register (R/W)”............................................ 53

[9.1.8.] Sub Address 0x07 “Control 0 Register (R/W)” ................................................................... 54

[9.1.9.] Sub Address 0x08 “Control 1 Register (R/W)” ................................................................... 55

[9.1.10.] Sub Address 0x09 “Reserved Register (R/W)” ................................................................. 55

[9.1.11.] Sub Address 0x0A “PGA1 Control Register (R/W)” ......................................................... 56

[9.1.12.] Sub Address 0x0B “PGA2 Control Register (R/W)” ......................................................... 56

[9.1.13.] Sub Address 0x0C “AGC and Color Control Register (R/W)”......................................... 57

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[9.1.14.] Sub Address 0x0D “Contrast Control Register (R/W)”.................................................... 58

[9.1.15.] Sub Address 0x0E “Brightness Control Register (R/W)” ................................................ 59

[9.1.16.] Sub Address 0x0F “Saturation Control Register (R/W)” ................................................. 60

[9.1.17.] Sub Address 0x10 “HUE Control Register (R/W)”............................................................ 60

[9.1.18.] Sub Address 0x11 “High Slice Data Set Register (R/W)”................................................. 61

[9.1.19.] Sub Address 0x12 “Low Slice Data Set Register (R/W)” ................................................. 61

[9.1.20.] Sub Address 0x13 “Request VBI Information Register (R/W)” ....................................... 62

[9.1.21.] Sub Address 0x14 “Reserved Register (R/W)” ................................................................. 62

[9.1.22.] Sub Address 0x15 “Status 1 Register (R Only)”............................................................... 63

[9.1.23.] Sub Address 0x16 “Status 2 Register (R Only)”............................................................... 64

[9.1.24.] Sub Address 0x17 “Macrovision Status Register (R Only)”............................................ 65

[9.1.25.] Sub Address 0x18 “Input Video Status Register (R Only)” ............................................. 66

[9.1.26.] Sub Address 0x19 “Closed Caption 1 Register (R Only)” ............................................... 67

[9.1.27.] Sub Address 0x1A “Closed Caption 2 Register (R Only)”............................................... 67

[9.1.28.] Sub Address 0x1B “WSS 1 Register (R Only)”................................................................. 67

[9.1.29.] Sub Address 0x1C “WSS 2 Register (R Only)”................................................................. 67

[9.1.30.] Sub Address 0x1D “Extended Data 1 Register (R Only)” ................................................ 67

[9.1.31.] Sub Address 0x1E “Extended Data 2 Register (R Only)” ................................................ 67

[9.1.32.] Sub Address 0x1F “VBID 1 Register (R Only)”................................................................. 67

[9.1.33.] Sub Address 0x20 “VBID 2 Register (R Only)” ................................................................. 67

[9.1.34.] Sub Address 0x21 “Device and Revision ID Register (R Only)”..................................... 68

[10.] システム接続例 .................................................................................................................................. 69

[11.] パッケージ図 ...................................................................................................................................... 70

[12.] マーキング図...................................................................................................................................... 71

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[1.] ブロック図

TEST

LOGIC

Microprocessor

Interface

CLAMP

VREF

AVSSAVDD DVDD DVSS PVDD DVSS

VCOM

CLAMP

Deci-

mation

Filter

Sync

Separation

Luminance

Process

Chroma

Process

Output

Buffer

VBI

Decoding

Clock

Module

Timing Controller

Digital PLL

10-bit

ADC

AIN2

AIN1

HD

VD_F

VAR

DTCLK

DATA[7:0]

TEST

SELA PDN SDA SCL XTI XTO

MUX

PGA2

PGA1

YC

Separation

Y

Cb

Cr

Y

C

CVBS

Y

VRP VRN IREF

DVSS

10-bit

ADC

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[2.] ピン配置

32 ピン QFN パッケージ( 5.0mm x 5.0mm )

1 2 3 4 6 875

16

9

14

13

12

11

10

15

19 18 1722 21 2024 23

29

31

32

30

25

27

28

26

TEST

SELA

PDN

AVSS

AVDD

AIN1

VRP

VRN

SCL

SDA

DTCLK

DATA7

DATA6

DATA5

DVSS

PVDD

DATA4

DATA3

DATA2

DATA1

DATA0

VAR

VD_F

HD

IREF

VCOM

AIN2

DVSS

XTI

XTO

DVDD

DVSS

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[3.] ピン機能説明

[3.1.] ピン機能

ピン

番号

端子名電源

I/O

機能概要

1 SCL P I

I2C クロック入力ピンです。PVDD でプルアップしてください。

PDN=L の時には、Hi-z 入力が可能です。

2 SDA P I/O

I2C データピンです。PVDD でプルアップしてください。

PDN=L の時には、Hi-z 入力が可能です。

3 DTCLK P O

出力 I/F 用データクロック出力ピンです。

※

約 27MHz のクロックを出力します。

4 DATA7 P

O

(I/O)

データ出力ピンです。(MSB)

※

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

5 DATA6 P

O

(I/O)

データ出力ピンです。

※

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

6 DATA5 P

O

(I/O)

データ出力ピンです。

※

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

7 DVSS D G

デジタルグランドピンです。

8 PVDD P P

I/F 用電源ピンです。

9 DATA4 P

O

(I/O)

データ出力ピンです。

※

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

10 DATA3 P

O

(I/O)

データ出力ピンです。

※

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

11 DATA2 P

O

(I/O)

データ出力ピンです。

※

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

12 DATA1 P

O

(I/O)

データ出力ピンです。

※

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

13 DATA0 P

O

(I/O)

データ出力ピンです。(LSB)

※

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

14 VAR P

O

(I/O)

DVALID / FIELD / NSIG / LINE 信号出力ピンです。

※

レジスタ設定にて DVALID/FIELD/NSIG/LINE 信号出力を切り替えます。

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

15 VD_F P

O

(I/O)

VD / FIELD 信号出力ピンです。

※

レジスタ設定にて、VD/ FIELD 信号出力を切り替えます。

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

16 HD P

O

(I/O)

HD 信号出力ピンです。

※

(なお、このピンはテストモード時 I/O ピンとして使用します。)

17 DVSS D G

デジタルグランドピンです。

18 DVDD D P

デジタル電源ピンです。

19 XTO D O

水晶振動子接続端子です。24.576MHz の水晶振動子を使用してください。

(推奨回路では 22pF のコンデンサを介して DVSS に接地)

PDN=L の際には、DVSS レベル出力となります。

水晶振動子を使用しない場合は、NC または DVSS に接地してください。

[電源]： A - AVDD, D - DVDD, P - PVDD

[I/O]： I - 入力ピン, O - 出力ピン, I/O - 入出力ピン, P - 電源ピン, G - グランド接続ピン

※

各ピン出力と、PDN ピン状態及びレジスタ設定との関係については、「[3.2.] 出力ピン状態」を参照して

ください。

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ピン

番号

端子名電源

I/O

機能概要

20 XTI D I

水晶振動子接続端子です。24.576MHz の水晶振動子を使用してください。

(推奨回路では 22pF のコンデンサを介して DVSS に接地)

また、外部から 24.576MHz のクロックを入力する場合は、このピンに入力

してください。

21 DVSS D G

デジタルグランドピンです。

22 AIN2 A I

アナログ信号入力ピンです。「システム接続例」のように、抵抗分割にて約

39%（-8.19dB）のレベルに減衰させた後、0.033uF のセラミックコンデン

サを介して入力してください。また未使用時は NC としてください。

23 VCOM A O

AD コンバータ内部コモン電圧ピンです。

0.1uF(±5%精度)以上のセラミックコンデンサを AVSS との間に接続して

ください。

24 IREF A O

基準電流設定ピンです。

6.8kΩ(±1%精度)の抵抗を介して AVSS に接地してください。

25 VRN A O

AD コンバータ内部負基準電圧ピンです。

0.1uF(±5%精度)以上のセラミックコンデンサを AVSS との間に接続して

ください。

26 VRP A O

AD コンバータ内部正基準電圧ピンです。

0.1uF(±5%精度)以上のセラミックコンデンサを AVSS との間に接続して

ください。

27 AIN1 A I

アナログ信号入力ピンです。

「システム接続例」のように、抵抗分割にて約 39%（-8.19dB）のレベルに

減衰させた後、0.033uF のセラミックコンデンサを介して入力してくださ

い。また未使用時は NC としてください。

28 AVDD A P

アナログ電源ピンです。

29 AVSS A G

アナロググランドピンです。

30 PDN P I

パワーダウン制御ピンです。Hi-z 入力は禁止です。

L: パワーダウン、 H: 通常動作

31 SELA P I

I2C バスアドレス選択用ピンです。

32 TEST P I

テストモード設定用ピンです。DVSS に接続して下さい。

[電源]： A - AVDD, D - DVDD, P - PVDD

[I/O]： I - 入力ピン, O - 出力ピン, I/O - 入出力ピン, P - 電源ピン, G - グランド接続ピン

[3.2.] 出力ピン状態

PDN ピン状態及び各レジスタ設定と、各デジタル出力ピン状態の関係は下表の通りです。

なおレジスタ設定に関しては、「[7.12.] 出力ピン状態」を参照してください。

各レジスタ設定各デジタル出力ピン状態

PDN

ピン

OEN

-bit

DL

-bit

VD_FL

-bit

VAR

-bit

HL

-bit

DATA[7:0] VD_F VAR HD DTCLK

L X X X X X Low

H H X X X X Hi-z

H L L L L L DOUT DOUT DOUT DOUT DOUT

H L H H H H Low Low Low Low DOUT

*DOUT は、通常出力。

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[4.] 電気的特性

[4.1.] 絶対最大定格

項目最小最大単位備考

電源電圧

AVDD, DVDD

PVDD

-0.3

2.2

4.2

V

アナログ入力ピン電圧

-0.3

AVDD+0.3(≦2.2)

V

デジタル入出力ピン電圧 D

-0.3

DVDD+0.3(≦2.2)

V

XTI,XTO ピン

デジタル入出力ピン電圧 P

-0.3

PVDD+0.3(≦4.2)

V (*1)

入力ピン電流(Iin)

-10 10 mA

電源ピンは除く

保存温度

-40 125 °C

(*1)対象ピンは、DTCLK, DATA[7:0], HD, VD_F, VAR, SELA, PDN, SDA, SCL, TEST

・電源電圧は、各グランドピン(AVSS=DVSS)を 0V(電圧基準)とした時の値です。

・全ての電源グランド(AVSS, DVSS)は同電位としてください。

・デジタル出力ピンをデータバスに接続する場合、データバスの動作電圧範囲は上記デジタル入出力ピ

ン電圧の範囲としてください。

・上記限界以上での動作は素子の永久破壊を引き起こす可能性があります。

・上記状態では、通常動作の保証はされません。

[4.2.] 推奨動作条件

項目最小標準最大単位条件

アナログ電源電圧 (AVDD)

デジタル電源電圧 (DVDD)

1.70 1.80 2.00 V AVDD=DVDD

I/F 用電源電圧 (PVDD)

1.70 1.80 3.60 V

PVDD≧DVDD

動作温度(Ta)

-40 105 °C

・電源電圧は、各グランドピン(AVSS=DVSS)を 0V(電圧基準)とした時の値です。

・全ての電源グランド(AVSS, DVSS)は同電位としてください。

[4.3.] DC 特性 (Ta: -40°C~105°C / DVDD=AVDD=1.7V~2.0V / PVDD=DVDD~3.6V)

項目記号最小標準最大単位条件

デジタル入力 H電圧

(*1)

VIH 0.7PVDD V

デジタル入力 L電圧

(*1)

VIL 0.3PVDD V

デジタル入力リーク電流

(*1)

IL

±10

uA

デジタル出力 H 電圧

(*2)

VOH 0.8PVDD V IOH = -600uA

デジタル出力 L 電圧

(*2)

VOL 0.2PVDD V IOL = 1mA

デジタル出力 Hi-z リーク電流

(*2)

HIL

±10

uA

I2C(SDA)L 出力

VOLC

0.4

0.2PVDD

V

IOLC = 3mA

PVDD≧2.0V

PVDD＜2.0V

XTI 入力 H 電圧

VXIH 0.8DVDD V

XTI 入力 L 電圧

VXIL 0.2DVDD V

(*1)対象ピンは、SELA, PDN, SDA, SCL, TEST

(*2)対象ピンは、DTCLK, DATA[7:0], HD, VD_F, VAR

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[4.4.] アナログ特性 (AVDD=1.8V, Ta=25˚C)

[4.4.1.] 入力レンジ

項目記号最小標準最大単位条件

入力レンジ

VIMX 0 0.50 0.60 Vpp

[4.4.2.] ADC

項目記号最小標準最大単位条件

分解能

RES 10 bit

サンプリング周波数

FS 27 MHz

積分非直線性誤差

INL ±1.0 ±2.0 LSB

微分非直線性誤差

DNL ±0.5 ±1.0 LSB

S/N SN 53 dB

Fin=1MHz*, FS=27MHz,

0.6Vpp 入力時

S/(N+D) SND 51 dB

Fin=1MHz*, FS=27MHz,

0.6Vpp 入力時

ADC 内部コモン電圧

VCOM 0.96 V

ADC 内部正側 VREF 電圧

VRP 1.36 V

ADC 内部負側 VREF 電圧

VRN 0.56 V

[4.4.3.] 消費電流 (AVDD = DVDD = PVDD = 1.8V, Ta = -40 ~ 105˚C)

項目記号最小標準最大単位条件

（動作時消費電流）

全消費電流

IDD 45 62 mA

S(Y/C)ビデオ信号入力時

27 mA

S(Y/C)ビデオ信号入力時

19 mA

コンポジットビデオ信号入力時*

アナログ部

AIDD

10 mA

無入力設定時*

デジタル部

DIDD 13 mA

I/F 部

PIDD 5 mA

S(Y/C)ビデオ信号入力時

Xtal 発振子接続時

負荷条件：CL=15pF

（パワーダウン時消費電流）

パワーダウン時全消費電流

SIDD

≦1

200 uA

アナログ部

ASIDD

≦1

uA

デジタル部

DSIDD

≦1

uA

I/F 部

PSIDD

≦1

uA

*参考値です。

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[4.4.4.] 水晶発振回路部

項目記号最小標準最大単位条件

発振周波数

f0 24.576 MHz

周波数精度 Δf / f

±100

ppm

負荷容量

CL 15 pF

実効等価抵抗

Re 100

Ω

(*1)

水晶振動子並列静電容量

CO 0.9 pF

XTI 端子外部接続負荷容量

CXI 22 pF

CL=15pF 使用時

XTO 端子外部接続負荷容量

CXO 22 pF

CL=15pF 使用時

(*1)実効等価抵抗は、一般に Re = R1 x (1+CO/CL)2 で与えられます。(R1：水晶振動子直列等価抵抗)

回路接続例

XTI pin XTO pin

Rf

Rd

(

* 2

)

CXI = 22pF CXO = 22pF

AK8859 内部回路

外部接続回路

(*2)制限抵抗(Rd)の有無および抵抗値は、使用する水晶振動子の仕様に合わせて決定して下さい。

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[5.] AC タイミング (1.70≦DVDD≦2.00, DVDD≦PVDD≦3.60, 負荷条件：CL=15pF)

[5.1.] 外部クロック入力

fCLK

tCLKL tCLKH

0.8DVDD

0.5DVDD

0.2DVDD

項目記号最小標準最大単位

入力 CLK

fCLK 24.576 MHz

CLK パルス幅 H

tCLKH 16 nsec

CLK パルス幅 L

tCLKL 16 nsec

周波数安定度

±100

ppm

[5.2.] クロック出力(DTCLK)

fDTCLK

0.5PVDD

項目記号最小標準最大単位

DTCLK fDTCLK 27 MHz

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[5.3.] 出力データタイミング

tDS

0.5PVDD

tDH

DTCLK

(*1)

Output Data

(*2)

0.5PVDD

項目記号最小標準最大単位

Output Data Setup Time tDS 10 nsec

Output Data Hold Time tDH 10 nsec

(*1)レジスタにてクロック出力(DTCLK)の極性を反転することが可能です。

(*2)Output Data は DATA[7:0], HD, VD_F, VAR ピンの総称です。

[5.4.] パワーダウンシーケンス

aPDN

sVREF

VIL

nPDN

VIH

PDN

項目記号最小標準最大単位

パワーダウンパルス除去期間

nPDN 50 nsec

パワーダウンパルス幅

aPDN 500 nsec

VREF 安定期間

sVREF 10 msec

○DTCLK ピン, DATA[7:0]ピン, HD ピン, VD_F ピン, VAR ピンはパワーダウン中は Low 出力となります。

○パワーダウン解除後もレジスタを設定しない限り、DATA[7:0]ピン, HD ピン, VD_F ピン, VAR ピンは

Low 出力となっています。なお、レジスタ設定は「VREF 安定期間」後に行ってください。

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[5.5.] 電源投入シーケンス

rPDN

sVREF

VIL

VIH

PDN

PWUPTIME

AVDD/DVDD/PVDD

項目記号最小標準最大単位

パワーアップタイム

PWUPTIME 100 msec

パワーダウンリリース

rPDN 500 nsec

VREF 安定期間

sVREF 10 msec

○電源投入時は、必ず PDN ピン=Low としてください。

○各電源の立ち上げ順序は問いません。PDN ピン=Low の状態で 100msec 以内に全ての電源を立ち上

げてください。

○パワーダウン解除後もレジスタを設定しない限り、DATA[7:0]ピン, HD ピン, VD_F ピン, VAR ピンは

Low 出力となっています。なお、レジスタ設定は「VREF 安定期間」後に行ってください。

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[5.6.] I2C バス入出力タイミング

[5.6.1.] タイミング 1

tBUF tHD : STA tR tF tSU : STO

VIH

VIL

SDA

tF tR

tSU : STAtLOW

VIH

VIL

SCL

項目記号最小最大単位

Bus Free Time tBUF 1.3 usec

Hold Time (Start Condition) tHD:STA 0.6 usec

Clock Pulse Low Time tLOW 1.3 usec

Input Signal Rise Time tR 300 nsec

Input Signal Fall Time tF 300 nsec

Setup Time(Start Condition) tSU:STA 0.6 usec

Setup Time(Stop Condition) tSU:STO 0.6 usec

上記 I2C バスに関するタイミングは I2C バスの規格であり、デバイスの制約によるものではありません。

詳細に関しては I2C バス規格を参照してください。

[5.6.2.] タイミング 2

VIH

VIL

SDA

VIH

VIL

SCL

tHIGH

tHD : DAT

TSU : DAT

項目記号最小最大単位

Data Setup Time tSU:DAT 100

(*1)

nsec

Data Hold Time tHD:DAT 0.0 0.9

(*2)

usec

Clock Pulse High Time tHIGH 0.6 usec

(*1)I2C バス標準モードで使用する場合 tSU:DAT ≥250nSec を満たす必要があります。

(*2)AK8859 を、tLOW を延長しないバス上で使用する場合(tLOW=最小規格で使用する場合)、この条件

を満足する必要があります

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[6.] 機能概要

○ AK8859 はコンポジットビデオ信号及び、S(Y/C)ビデオ信号を入力信号とします。入力ピンは 2chあり、

レジスタ設定により被デコード信号を切り替えます。

○ AK8859 は、コンポジットビデオ信号及び S(Y/C)ビデオ信号の属性をレジスタにて設定する事により、

以下の映像信号をデコードすることが出来ます。

NTSC-M,J / NTSC-4.43 / PAL-B,D,G,H,I,N / PAL-Nc / PAL-M / PAL-60 / SECAM

また、これらの入力信号の属性判別を自動的に行う機能も備えています。

○ AK8859 は、ITU-R BT.656 規格準拠のビデオデータを出力します。

(ただし、固定クロックモード時及び、入力信号品位が悪い場合には、準拠できない場合があります。)

○ AK8859 は、ITU-R BT.656 インターフェースを持たないような機器との接続に備えて、アクティブ映

像領域を示す DVALID 信号を出力することができます。

○ AK8859 は、入力信号に対してアナログ回路にてクランプをかけます。また ADC にてデジタル化され

た入力データは、デジタル信号処理にてペデスタルクランプされます。

○ AK8859 は、VBI 区間のデータをスライスする機能を持っています。スライス結果は ITU-R BT.601 規

格準拠のデジタルデータとして出力されます。

○ AK8859 は、デジタル PGA を内蔵しています。ゲイン値は-4.06dB～6.90dB までレジスタにて可変で

きます。

○ AK8859 は、適応型 AGC 機能を持っています。入力信号の大きさを測定し、入力信号レベルを判断し

ます。

○ AK8859 は、適応型 2 次元 Y/C 分離を行います。相関検出器が、縦横斜めのサンプルから最も相関のあ

る方向を選択し、最適な Y/C 分離を選択します。

○ AK8859 は、垂直方向のピクセル位置を揃えるために、デジタルピクセル補間器を持っています。この

機能により、縦位置を揃える事が出来ます。

○ AK8859 は、次の 3

種類のクロックモードで動作します。

ラインロッククロックモード、フレームロッククロックモード、固定クロックモード

また、AK8859 は上記のモードを自動遷移して、最適なクロックモードを選択する機能があります。

○ AK8859 は、ACC 機能を持っています。入力信号のカラーバーストの大きさを測定し、カラーバース

トレベルを適正レベルに設定します。

○ AK8859 は、入力信号のカラーバーストレベルからクロマ信号品位を判断し、不良であると判断した場

合には、カラーキラーをかける事が出来ます。また、色デコード用 PLL のロックが外れた場合にもカ

ラーキラーが作動します。

○ AK8859 は、コントラスト調整、ブライトネス調整、彩度調整、色相調整機能をもっています。

○ AK8859 は、VBI 期間に重畳される Closed Caption Data, Closed Caption Extended Data,

VBID(CGMS), WSS 信号のデコードを行う事が出来ます。デコードされたデータは、それぞれの格納

レジスタに書き込まれます。

○ AK8859 は、内部機能の状態をいくつかモニタできるレジスタを持っています。

○ AK8859 は、デコードしたデータにマクロビジョン信号が付加されている場合に、デコードした

Macrovision 信号のタイプをレジスタにて通知することができます。

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[7.] 機能説明

[7.1.] 入力信号選択

AK8859 は、アナログビデオ信号入力ピンを 2ch 持っています。デコードできるアナログビデオ信号は、

コンポジットビデオ信号及び、S(Y/C)ビデオ信号です。デコードする信号は、内部のセレクタを用いて選

択されます。セレクタの切替えは、AINSEL レジスタにて設定できます。

入力ビデオ信号を選択します。 Sub Address: 0x00 [1:0]

Name Definition

備考

AINSEL0

~

AINSEL1

[AINSEL1 : AINSEL0]

[00]: AIN1 入力選択 (CVBS)

[01]: AIN2 入力選択 (CVBS)

[10]: AIN1(Y) / AIN2(C)入力選択 (S(Y/C)ビデオ)

[11]: 無入力 (アナログ部のみパワーダウンとなります*)

* ADC ブロック, CLAMP ブロックがパワーダウンとなります。

なお、無入力設定時は無信号判定出力時と同様に、NSIGMD[1:0]レジスタ*の設定に依存したデータ出力を

行います。ただし、NSIGMD=[10]「入力状態(砂嵐)を出力」の場合には、DATA[7:0], VD_F, VAR, HD ピン

は Low 出力となります。 * Sub Address: 0x07 [3:2]

[7.2.] クロックモード

AK8859 は、水晶発振回路を内蔵しています。また、外部からクロックを入力して動作させることも可能

です。入力クロック周波数は 24.576MHz です。

クロックモードを設定します。 Sub Address: 0x00 [7]

Name Definition

備考

CLKMD

[0]: 水晶発振回路部動作モード

[1]: 外部クロック入力モード(水晶発振器など)

[7.3.] アナログクランプ回路

AK8859 は、入力されるビデオ信号に対しアナログ回路にてクランプをかけます。クランプを行う方法は

下記の通りです。

○コンポジットビデオ信号をデコードする場合

AK8859 は、シンクチップにクランプをかけます (アナログシンクチップクランプ)。

アナログシンクチップクランプのタイミングパルスは、AK8859 内部で同期分離された同期信号の立下

りを起点として、同期信号のほぼ中央の位置に発生します。

○S(Y/C)ビデオ信号をデコードする場合

(Y 信号)：AK8859 は、入力される Y 信号のシンクチップにクランプをかけます。

クランプパルスは、AK8859 内部で同期分離された同期信号の立下りを起点として、同期信号

のほぼ中央の位置に発生します (アナログシンクチップクランプ)。

(C 信号)：AK8859 は、入力される C 信号に対しペデスタルレベルにてクランプをかけます。

クランプパルスは、Y 信号と同じタイミングで発生します。(アナログミドルクランプ)

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各クランプパルスの発生位置は、下図の通りです。

アナログミドルクランプ

アナログシンクチップクランプ

Y

C

アナログシンクチップクランプ

CVBS

また、クランプ電流調整及び、クランプパルスのパルス幅調整がレジスタにて設定できます。

クランプ回路のクランプ電流の設定をします。 Sub Address: 0x01 [1:0]

Name Definition

備考

CLPG0

~

CLPG1

[00]: Min.

[01]: Middle 1 {=(Min. x 3 倍)}

[10]: Middle 2 {=(Min. x 5 倍)}

[11]: Max. {=(Min. x 7 倍)}

初期設定値は[00]

クランプパルス幅を設定します。 Sub Address: 0x01 [4]

Name Definition

備考

CLPWIDTH

[0]: 275nsec

[1]: 555nsec

初期設定値は[0]

[AK8859VN]

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[7.4.] 入力映像信号属性

AK8859 は、入力されるビデオ信号の属性をレジスタにて設定する事により、下記の各映像信号をデコー

ドすることが出来ます。

NTSC-M, J

NTSC-4.43

PAL-B, D, G, H, I, N

PAL-Nc

PAL-M

PAL-60

SECAM

入力信号の属性を設定するレジスタには以下のようなものがあります。

ビデオ信号のサブキャリア周波数を設定します。 Sub Address: 0x02 [1:0]

Name Definition

備考

VSCF0

~

VSCF1

[ VSCF1 : VSCF0 ] ( MHz )

[00]: 3.57954545 (NTSC-M,J)

[01]: 3.57561149 (PAL-M)

[10]: 3.58205625 (PAL-Nc)

[11]: 4.43361875(PAL-B,D,G,H,I,N,60, NTSC-4.43, SECAM)

ビデオ信号のカラーエンコード方式を設定します。 Sub Address: 0x02 [3:2]

Name Definition

備考

VCEN0

~

VCEN1

[VCEN1 : VCEN0]

[00]: NTSC

[01]: PAL

[10]: SECAM

[11]: Reserved

ビデオ信号のライン数を設定します。 Sub Address: 0x02 [4]

Name Definition

備考

VLF

[0]: 525 ライン(NTSC-M,J, NTSC-4.43, PAL-M,60)

[1]: 625 ライン(PAL-B,D,G,H,I,N, PAL-Nc, SECAM)

白黒モードの設定をします。 Sub Address: 0x02 [5]

Name Definition

備考

BW

[0]: 白黒モード OFF

[1]: 白黒モード ON

コンポジットビデオ信号入力時に白黒モードに設定された場合、入力信号は白黒信号とみなされ、AD コ

ンバータによってデジタル化されたサンプリングデータは、全て Luminance Process を通して輝度信号と

して処理されます。すなわちこのビットが ON になった場合、YC 分離ブロックに入力された信号は、す

べて輝度信号として YC 分離ブロックから輝度信号処理ブロックへデータが出力されます。白黒モード設

定時に、Cb/Cr コードは入力によらず 0x80(601 レベルデータ)を出力します。S(Y/C)ビデオ信号入力時は、

輝度信号のみをデコードします。

[AK8859VN]

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Setup 処理の設定をします。 Sub Address: 0x02 [6]

Name Definition

備考

SETUP

[0]: Setup なしの信号入力として信号処理します。

[1]: Setup ありの信号入力として信号処理します。

Setup 有りとして設定された場合、輝度信号と色信号に以下の処理を行います。

輝度信号: YOUT=(YIN-7.5)/0.925

色信号: UOUT=UIN/0.925 , VOUT=VIN/0.925

※YOUT：セットアップ処理後輝度信号、YIN：セットアップ処理前輝度信号

UOUT：セットアップ処理後色(U)信号、UIN：セットアップ処理前色(U)信号

VOUT：セットアップ処理後色(V)信号、VIN：セットアップ処理前色(V)信号

[7.5.] 入力映像信号自動認識機能

AK8859 は、入力信号の自動認識を行うことができます。

ビデオ信号の自動認識機能を設定します。 Sub Address: 0x02 [7]

Name Definition

備考

AUTODET

[0]: OFF(マニュアル設定)

[1]: ON(自動認識)

AK8859 は、自動認識機能が ON の時、次の項目を自動で認識します。

フレーム毎のライン数:

525 (Line)

625 (Line)

サブキャリア周波数:

3.57954545 (MHz)

3.57561149 (MHz)

3.58205625 (MHz)

4.43361875 (MHz)

カラーエンコード方式:

NTSC

PAL

SECAM

白黒信号判定*:

白黒ではない

白黒である

(白黒信号の自動判定機能は、カラーキラー設定が ON の場合に有効です。)

AK8859 は、上記信号の認識を自動で行い、認識結果を Input Video Status Register に反映するため、この

レジスタの値を読み取る事により、入力信号が NTSC-M,J / NTSC-4.43 / PAL-B,D,G,H,I,N / PAL-M /

PAL-Nc / PAL-60 / SECAM 及び、白黒信号のどれに当てはまるのかをホスト側は判断する事が出来ます。

ただし、NTSC-M と NTSC-J の判別及び、PAL-B,D,G,H,I,N の判別は行いません。

Sub Address: 0x18 “Input Video Status Register”

bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0

FIXED UNDEF ST_B/W ST_VLF ST_VCEN1 ST_VCEN0 ST_VSCF1 ST_VSCF0

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AKM Video Decoder 仕様

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