Notes on CCIR 656 (BT.656)

CCIR656 - BT.656

基於Recommandation 601
Considering:

1. 世界的電視標準已經建立，有525 (NTSC) 和625 (PAL)兩種掃描線。
2. 需要一個共通的標準方便設備商在世界交換資料（也就是在525和625間轉換）。
3. 因為2,有關的digitial television單位已經同意encoding parameter需要有一個標準（recommandation 601）。
4. 要達到Recommandation 601的目的，需要對data stream和interface作規範。
5. 這個規範必須要再525和625間有共通性。
6. that in practical implementation of Recommendation 601 it is desirable that interface be defined in both serial and parallel forms.
7. that digital television signal produced by these interfaces must be a potential source of interface to other services, and due notice must be taken of No.964 of the Radio Regulation.

1.Introduction

這份Recommendation說明了digital television設備如何在5252和625的interface連接，並且符合4:2:2的encoding parameters.


Part I

COMMON SIGNAL FORMAT OF THE INTERFACES

1.General description of the interfaces

這個interface用來作為一個單向的資料介面。
資料的傳輸利用8bit的資料來傳輸，要傳送的資料有：
video data
timing reference codes
ancillary data
identification codes

2.Video data

2.1 Coding characteristics

符合Recommendation 601，資料中field-blanking的部分在525和625不同，如下表：
625 525
_______________________________________________________
V-digital field blanking Start Line 624 Line 1
Field 1 (V = 1) Finish Line 23 Line 10 (V = 0)
___________________________________ Start Line 311 Line 264
Field 2 (V = 1) Finish Line 336 Line 273 (V = 0)
_______________________________________________________
F-digital field
identification
Field 1 (F = 0) Line 1 Line 4
Field 2 (F = 1) Line 313 Line 266
______________________________________________________
這部分看不懂

2.2 Video data format

8 bit資料中的0和255 (0xFF)預留為identification用，不能用來代表資料。
video data word轉換為17M words/s的data stream，並且依照Cb, Y, Cr, Y, Cb, Y, Cr, etc.
其中Cb, Y, Cr代表相鄰兩pixle的 ?

2.3 Timing relationship between video data and analogue synchronizing waveform

2.3.1 Line interval

digital active line從analog line synchronzing pluse 的leading edge後的第244 word(525 standard)， 或是264 word (625 standard)開始，this line being specified between half-amplitude points.

2.3.2 Field interval

digital line的開始同時也是digital field的開始:the digital field starts 32 words(in 525 line) and 24 words (625 line) prior to the lines indicated in Table I

2.4 Video timing reference codes (SAV, EAV)

有兩個地方有timing reference code :每個data block的開始（Start of Active Video, SAV)，和結尾(End of Active Video, EAV)。

Timing reference code由4個word組成: FF 00 00 XY (hex form)
FF 00 不能表示data，就是預留給timging reference code。
FF 00 00 是固定的Timing reference code開頭，
第四個byte的bit定義field 2的identification，內容如下(Timeing reference codes)

Table II Video timing reference codes

Bit No.
word (MSB) 7 6 5 4 3 2 1 0 (LSB)
_____________________________________________________
First 1 1 1 1 1 1 1 1
_____________________________________________________
Second 0 0 0 0 0 0 0 0
_____________________________________________________
Third 0 0 0 0 0 0 0 0
_____________________________________________________
Fourth 1 F V H P3 P2 P1 P0
_____________________________________________________
F = 0 during field 1, 1 during field 2 V = 0 elsewhere, 1 during field
blanking
H = 0 in SAV, 1 in EAV
P0, P1, P2, P3: protection bits (see Table III).
MSB: most significant bit.
LSB: least significant bit.
其中P0,P1,P2,P3和F,V,H的資料有關，從下表
Protection bits

Bit No. 7 6 5 4 3 2 1 0
___________________________________________________
Function Fixed 1 F V H P3 P2 P1 P0
___________________________________________________
0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1
2 1 0 1 0 1 0 1 1
3 1 0 1 1 0 1 1 0
4 1 1 0 0 0 1 1 1
5 1 1 0 1 1 0 1 0
6 1 1 1 0 1 1 0 0
7 1 1 1 1 0 0 0 1
___________________________________________________


可以用P0~P3可以correct 1 bit的error和detect出2bit的error。

2.5 Ancillary Data

Ancillary Data必須要預先準備，並且同步的插入multiplex的blanking interval。
Ancillary Data是7 bit，LSB是用來作odd parity用。

2.6 Data words during blanking

data stream中不用作timing reference code和ancillary data的部分是blanking interval，必須填入以下的sequence : 80 10 80 10, etc. (hex form).這相當於是空白時的Cb, Y, Cr, Y的直。


Part II

BIT-PARALLEL INTERFACE

1.General description of the interface

介面是8 bit data和一個clk pin，
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
以下是google所得資料
BT.656 (CCIR656)
規範一個Video資料傳輸的時序和格式，其資料格式符合BT.601 (CCIR601)所規定的Y.Cb.Cr 4:2:2方式。
BT.656定義了：

blanking
embedded sync words
video multiplexing format

for both parallel and serial interface

intersil : BT.656 Video Interface for ICs

使用 8 or 10 bit data 傳送YCbCr，使用27MHz的clock作同步
用特殊的data 代表同步信號，不必使用另外的HSYNC, VSYNC,BLABK 信號。
輔助資料可以放在blanking interval中
00和FF不得使用，作為特殊標記（EAV,SAV用）
SAV (Start Active Video)和EAV (End Active Vidwo)的code是 FF.00.00l.XY
XY的bit用來標示SAV，EAV，during Vertical Blanking，Field 1 or 2.

每一條掃描線都要以SAV開頭，EAV結尾：
EAV.Blanking.SAV.Line Data.EAV....

規定一條掃描線有720點。
因為採用4:2:2的格式，所以傳送序列;
Cb0.Y0.Cr0. Y1. Cb2.Y2.Cr2. Y3. Cb4.Y4.Cr4....
所以一條掃描線720點的資料總需要

Y : 720
Cb : 720/2
Cr : 720/2

共1440 byte的資料。

在傳送Video Frame時採用交錯的方式，先送Even line的field，在送Odd line的field，
總line no依照PAL／NTSC格式而有不同。
除了每一條line之前會有一段的blanking外，一個field的開頭幾條scan line也是blanking。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

以下是"Video Demystified"上的BT.656 說明 (Chapter 6.Digital Video Interface)