w 9 9 7 0 c f v i d e o g r a p h i c s c o n t r o l l e r p r e l i m i n a r y - 1 - m a r c h 1 9 9 6 f e a t u r e s q i n t e g r a t e d v i d e o g r a p h i c s c o n t r o l l e r 6 4 - b i t g r a p h i c s e n g i n e i n t e g r a t e d v i d e o a c c e l e r a t o r o n - c h i p 2 4 - b i t t r u e c o l o r r a m d a c w i t h u p t o 1 3 5 m h z p i x e l c l o c k r a t e o n - c h i p c l o c k s y n t h e s i z e r s g e n e r a t i n g u p t o 1 3 5 m h z v c l k a n d 8 0 m h z m c l k q g r a p h i c s e n g i n e 6 4 - b i t g r a p h i c s a c c e l e r a t i o n 8 / 1 6 / 2 4 b i t - p e r - p i x e l t r u e c o l o r a c c e l e r a t i o n d e e p c o m m a n d q u e u e t o i m p r o v e g e p e r f o r m a n c e b i t b l o c k t r a n s f e r b e t w e e n s y s t e m m e m o r y a n d d i s p l a y m e m o r y h o s t b l t p a t t e r n b l t c o l o r / f o n t e x p a n d i n g b l t t r a n s p a r e n t b l t c o l o r / f o n t e x p a n s i o n r e c t a n g l e f i l l 2 5 6 t h r e e - o p e r a n d ( s o u r c e , p a t t e r n a n d d e s t i n a t i o n ) r o p s b r e s e n h a m l i n e d r a w i n g s h o r t s t r o k e v e c t o r d r a w i n g r e c t a n g l e a n d l i n e c l i p p i n g 6 4 6 4 2 o r 3 2 3 2 2 h a r d w a r e c u r s o r q v i d e o a c c e l e r a t i o n v i d e o ( y u v ) a n d g r a p h i c s ( r g b ) s h a r e d f r a m e b u f f e r a r c h i t e c t u r e t w o - d i m e n s i o n a l b i l i n e a r i n t e r p o l a t i o n s c a l i n g w i t h 1 - p i x e l r e s o l u t i o n f r o m 1 t o 8 o n - c h i p s t a n d a r d c c i r 6 0 1 y u v t o r g b c o l o r s p a c e c o n v e r s i o n c r o p p i n g w i n d o w a n d f i l t e r i n g s u p p o r t s h a r d w a r e s u p p o r t f o r m i c r o s o f t d i r e c t d r a w f e a t u r e s e t d o u b l e b u f f e r i n g a n d p a g e f l i p p i n g t o p r e v e n t f r o m t e a r i n g i n i m a g e t r a n s p a r e n t b i t b l t s o f s p r i t e s f o r g a m e a c c e l e r a t i o n c o l o r k e y i n g , c h r o m a k e y i n g a n d w i n d o w k e y i n g t o o v e r l a y v i d e o a n d g r a p h i c s s t r e a m s o n - t h e - f l y b l e n d i n g o f v i d e o a n d g r a p h i c s s t r e a m s s u p p o r t s 2 s c a l i n g t o a l l o w 3 2 0 2 0 0 g a m e i m a g e t o b e d i s p l a y e d a t 6 4 0 4 8 0 f u l l - s c r e e n r e s o l u t i o n h i g h - q u a l i t y v i d e o p l a y b a c k r e q u i r i n g o n l y 1 m b y t e d r a m i n 1 0 2 4 7 6 8 2 5 6 - c o l o r m o d e d u a l h a r d w a r e - a c c e l e r a t e d v i d e o w i n d o w s f o r v i d e o c o n f e r e n c e a p p l i c a t i o n s q m u l t i m e d i a v i d e o i n t e r f a c e g l u e l e s s m p e g - 1 v i d e o d e c o d e r ( w 9 9 2 0 d f ) s u p p o r t f o r y u v 4 : 2 : 2 v i d e o i n p u t g l u e l e s s t v d e c o d e r s u p p o r t f o r y u v 4 : 2 : 2 , n t s c o r p a l l i v e - v i d e o i n p u t s u p p o r t f o r r g b 5 : 5 : 5 , 5 : 6 : 5 o r y u v 4 : 2 : 2 s o f t w a r e c o d e c v i d e o i n p u t g l u e l e s s s u p p o r t f o r 1 6 - b i t b a s e l i n e v e s a a d v a n c e d f e a t u r e c o n n e c t o r ( v a f c ) g l u e l e s s s u p p o r t f o r 8 - b i t b i d i r e c t i o n a l p a s s - t h r o u g h v g a f e a t u r e c o n n e c t o r q c o m p a t i b i l i t y 1 0 0 % h a r d w a r e c o m p a t i b l e w i t h i b m v g a s t a n d a r d v e s a b i o s e x t e n s i o n s u p p o r t a n d v e s a m o n i t o r t i m i n g c o m p l i a n t d r i v e r s u p p o r t f o r a l l m a j o r o p e r a t i n g s y s t e m s , s u c h a s w i n d o w s 3 . 1 , w i n d o w s 9 5 , w i n d o w s n t , a n d o s / 2 w a r p 3 . 0 q s y s t e m b u s i n t e r f a c e g l u e l e s s s u p p o r t f o r 3 2 - b i t p c i l o c a l b u s r e v i s i o n 2 . 1 s p e c i f i c a t i o n z e r o - w a i t - s t a t e p c i b u r s t m o d e s u p p o r t l i n e a r a d d r e s s i n g m e m o r y - m a p p e d i / o q d i s p l a y m e m o r y i n t e r f a c e 6 4 o r 3 2 - b i t d r a m i n t e r f a c e i n a 1 , 2 , o r 4 m b y t e c o n f i g u r a t i o n f l e x i b l e i n t e r f a c e s u p p o r t f o r 1 2 8 k 8 , 1 2 8 k 1 6 , 2 5 6 k 4 , 2 5 6 k 8 , o r 2 5 6 k 1 6 d r a m s
w 9 9 7 0 c f p r e l i m i n a r y - 2 - m a r c h 1 9 9 6 e d o d r a m s u p p o r t , d u a l - c a s # a n d d u a l - w e # 1 6 d r a m s s u p p o r t a u t o m e m o r y s i z e d e t e c t i o n a n d a u t o b a n k s w i t c h i n g s u p p o r t s u m a ( u n i f i e d m e m o r y a r c h i t e c t u r e ) t o s h a r e f r a m e b u f f e r w i t h s y s t e m m e m o r y q g r e e n p c s u p p o r t v e s a d p m s r a m d a c / c l o c k s y n t h e s i z e r s p o w e r m a n a g e m e n t q s m a r t m o n i t o r c o n t r o l v e s a - c o m p a t i b l e d d c 1 a n d d d c 2 q p a c k a g i n g 2 0 8 - p i n p q f p p a c k a g e W9970CF tv mpeg-1 vafc/feature connector dram display memory bios decoder rgb pci bus decoder live-video (optional) (optional) (optional) 32 64 f i g u r e 1 . w 9 9 7 0 c f s y s t e m a p p l i c a t i o n d i a g r a m
w 9 9 7 0 c f p r e l i m i n a r y - 3 - m a r c h 1 9 9 6 o v e r v i e w t h e w 9 9 7 0 c f i n t e g r a t e d v i d e o g r a p h i c s a c c e l e r a t o r i s a h i g h l y i n t e g r a t e d p r o d u c t o f f e r e d b y w i n b o n d t o p r o v i d e h i g h - p e r f o r m a n c e g r a p h i c a l u s e r i n t e r f a c e ( g u i ) a c c e l e r a t i o n a n d t v - q u a l i t y f u l l - s c r e e n m o t i o n v i d e o a c c e l e r a t i o n f o r p c i b u s - b a s e d i b m p c s o r t h e i r c o m p a t i b l e s . a n o n - c h i p r a m d a c a n d d u a l p r o g r a m m a b l e c l o c k s y n t h e s i z e r s w i t h u p t o 1 3 5 m h z p i x e l d a t a r a t e a r e a l s o i n t e g r a t e d t o s i m p l i f y s y s t e m d e s i g n a n d r e d u c e c o s t . t h e w 9 9 7 0 c f i s a h i g h - p e r f o r m a n c e g r a p h i c s a c c e l e r a t o r s p e c i a l l y d e s i g n e d f o r t h e m i c r o s o f t w i n d o w s f a m i l y , i b m o s / 2 , a n d d o s - b a s e d a p p l i c a t i o n s . b e s i d e s t h e 1 0 0 % i b m v g a r e g i s t e r - l e v e l c o m p a t i b i l i t y , t h e w 9 9 7 0 c f i n c o r p o r a t e s a 6 4 - b i t g r a p h i c s e n g i n e ( g e ) t o a c c e l e r a t e d r a w i n g f u n c t i o n s s u c h a s b i t b l o c k t r a n s f e r ( b i t b l t ) , l i n e d r a w i n g , c l i p p i n g , a n d h a r d w a r e c u r s o r m a n i p u l a t i o n . t h e i n t e g r a t e d v i d e o a c c e l e r a t o r ( v a ) f e a t u r e s h i g h - q u a l i t y v i d e o f i l t e r i n g , b i l i n e a r i n t e r p o l a t i o n s c a l i n g a l o n g b o t h t h e x a n d y a x e s , c o l o r s p a c e c o n v e r s i o n a n d o v e r l a y k e y i n g . i n a d d i t i o n t o a c c e l e r a t i n g s o f t w a r e v i d e o p l a y b a c k , t h e w 9 9 7 0 c f a l s o p r o v i d e s a n a d v a n c e d m u l t i m e d i a v i d e o i n t e r f a c e f o r g l u e l e s s i n t e r f a c i n g t o t h e w i n b o n d w 9 9 2 0 d f m p e g - 1 v i d e o d e c o d e r a n d t v d e c o d e r s s u c h a s t h e p h i l i p s s a a 7 1 1 0 a n d b r o o k t r e e b t 8 1 5 a / 7 a / 9 a . t h e 1 6 - b i t b a s e l i n e v e s a a d v a n c e d f e a t u r e c o n n e c t o r ( v a f c ) a n d t h e 8 - b i t b i d i r e c t i o n a l i b m f e a t u r e c o n n e c t o r a r e a l s o s u p p o r t e d f o r l e g a c y v i d e o a p p l i c a t i o n s . b y p e r f o r m i n g s c a l i n g a n d c o l o r s p a c e c o n v e r s i o n o n t h e f l y , t h e w 9 9 7 0 c f p r o v i d e s h i g h - q u a l i t y v i d e o p l a y b a c k i n 1 0 2 4 7 6 8 2 5 6 - c o l o r m o d e w i t h o n l y 1 m b y t e s o f d r a m . t h e i n t e g r a t i o n o f a g e , a v a , r a m d a c a n d d u a l c l o c k s y n t h e s i z e r s i n o n e c h i p p r o v i d e s a n a l l - i n - o n e c o n t r o l l e r f o r g r a p h i c s a n d v i d e o d i s p l a y s u b s y s t e m . t h e f l e x i b l e d i s p l a y m e m o r y i n t e r f a c e d e s i g n o f t h e w 9 9 7 0 c f a l l o w s s y s t e m d e s i g n e r s t o s e l e c t v a r i o u s t y p e s o f d r a m s , i n c l u d i n g 1 2 8 k 8 , 1 2 8 k 1 6 , 2 5 6 k 4 , 2 5 6 k 8 , a n d 2 5 6 k 1 6 i n e i t h e r f a s t p a g e o r e x t e n d e d d a t a o u t ( e d o ) m o d e s . t h e w 9 9 7 0 c f s u p p o r t s a g l u e l e s s i n t e r f a c e w i t h t h e 3 2 - b i t p c i l o c a l b u s . g r e e n p c p o w e r m a n a g e m e n t i s s u p p o r t e d v i a v e s a d i s p l a y p o w e r m a n a g e m e n t s i g n a l i n g ( d p m s ) a n d p o w e r - d o w n o f t h e o n - c h i p r a m d a c a n d c l o c k s y n t h e s i z e r s . t h e v e s a d d c 1 a n d d d c 2 s m a r t m o n i t o r c o n t r o l i s a l s o s u p p o r t e d . system bus interface graphics engine svga video accelerator ramdac dram controller clock synthesizers pci bus multimedia video interface dram monitor 32/64 8/16 32 bios rom 8 32 32 24 64 24 64 mclk vclk 32 f i g u r e 2 . w 9 9 7 0 c f b l o c k d i a g r a m
w 9 9 7 0 c f p r e l i m i n a r y - 4 - m a r c h 1 9 9 6 g r a p h i c s e n g i n e t h e 6 4 - b i t g r a p h i c s e n g i n e ( g e ) i s s p e c i a l l y d e s i g n e d t o i m p r o v e t h e p e r f o r m a n c e o f a p p l i c a t i o n s s u c h a s m i c r o s o f t w i n d o w s a n d o t h e r g r a p h i c a l u s e r i n t e r f a c e s o f t w a r e . p e r f o r m a n c e i s e n h a n c e d b y a c c e l e r a t i n g g u i f u n c t i o n s s u c h a s b i t b l t s , b r e s e n h a m l i n e d r a w , a n d s h o r t s t r o k e v e c t o r . t h e g e p e r f o r m s s e v e r a l t y p e s o f b i t b l t s , i n c l u d i n g h o s t b l t , p a t t e r n b l t , c o l o r / f o n t e x p a n d i n g b l t , t r a n s p a r e n t b l t , c o l o r e x p a n s i o n , a n d r e c t a n g l e f i l l , w i t h 2 5 6 r o p s o n s o u r c e , p a t t e r n , a n d d e s t i n a t i o n . t h e g r a p h i c s e n g i n e o p e r a t e s a t a l l p i x e l d e p t h s i n e n h a n c e d m o d e s , i n c l u d i n g 8 / 1 6 / 2 4 b i t - p e r - p i x e l m o d e s . a 6 4 6 4 2 o r 3 2 3 2 2 h a r d w a r e c u r s o r , f u l l y c o m p a t i b l e w i t h m i c r o s o f t w i n d o w s , i s u s e d t o s p e e d u p c u r s o r p e r f o r m a n c e a n d a c c e l e r a t e a l l g r a p h i c s o p e r a t i o n s b y e l i m i n a t i n g t h e c p u o v e r h e a d a s s o c i a t e d w i t h c u r s o r m a n i p u l a t i o n . v i d e o a c c e l e r a t o r t h e v i d e o a c c e l e r a t o r i s a h i g h - q u a l i t y v i d e o p r o c e s s o r f o r e n h a n c i n g a n d d i s p l a y i n g v i d e o i m a g e s . i t n o t o n l y a c c e l e r a t e s s o f t w a r e v i d e o p l a y b a c k b u t a l s o f a c i l i t a t e s t h e i n t e r f a c e t o m p e g - 1 v i d e o d e c o d e r s a n d t v d e c o d e r s . t h e v i d e o a c c e l e r a t o r e m p l o y s b a c k - e n d c o l o r s p a c e c o n v e r s i o n a n d a s c a l i n g m e c h a n i s m ( s e e f i g u r e 3 ) . v i d e o a n d g a m e - g e n e r a t e d g r a p h i c s f r a m e s a r e r e a d f r o m a n o f f - s c r e e n b u f f e r a n d s e n t t o t h e o v e r l a y a n d b l e n d i n g c o n t r o l b l o c k a s t h e s e c o n d a r y s t r e a m . c o l o r s p a c e c o n v e r s i o n a n d s c a l i n g a r e p e r f o r m e d a l o n g t h e w a y . t h i s o n - t h e - f l y v i d e o a c c e l e r a t i o n a n d o v e r l a y i n g e n s u r e g a m e a n d v i d e o p l a y b a c k a t f u l l s p e e d . c o l o r s p a c e c o n v e r s i o n t h e b u i l t - i n c o l o r s p a c e c o n v e r t e r c o n v e r t s y u v f o r m a t t o 2 4 - b i t r g b f o r m a t a c c o r d i n g t o t h e c c i r 6 0 1 - 2 r e c o m m e n d a t i o n . d o w n s c a l i n g t h e d o w n - s c a l i n g f u n c t i o n i s p e r f o r m e d b y d r o p p i n g p i x e l s o r l i n e s . t o s u p p o r t a r b i t r a r y s c a l i n g f a c t o r s , t h e v i d e o a c c e l e r a t o r u s e s a d i g i t a l d i f f e r e n t i a l a c c u m u l a t o r ( d d a ) t o d r o p p i x e l s o r l i n e s s m o o t h l y . t h e s c a l i n g f a c t o r m a y r a n g e f r o m 1 / 6 4 t o 6 3 / 6 4 . s c a l i n g u p b y 2 d i n t e r p o l a t i o n r a t h e r t h a n d u p l i c a t i n g p i x e l s o r l i n e s f o r e n l a r g e m e n t , t h e v i d e o a c c e l e r a t o r u s e s a 2 - d b i l i n e a r i n t e r p o l a t i o n a l g o r i t h m t o e n h a n c e t h e o u t p u t f o r h i g h - q u a l i t y v i d e o d i s p l a y . t h e i n t e r p o l a t i o n a l g o r i t h m c r e a t e s s e v e n w e i g h t e d , i n t e r m e d i a t e v a l u e s b e t w e e n t w o o r i g i n a l p i x e l s o r l i n e s , w h i c h a l l o w s a m a x i m u m o f 8 0 0 % e n l a r g e m e n t . f o r n o n - i n t e g e r s c a l i n g , a 1 0 - b i t d d a w i t h 1 / 1 0 2 4 r e s o l u t i o n i s u s e d t o i n t e r p o l a t e p i x e l s b y a v e r a g i n g . 2 x s c a l i n g t h e 2 x s c a l i n g l o c a t e d i n t h e r a m d a c i s u s e d t o o p t i o n a l l y s c a l e u p , b o t h h o r i z o n t a l l y a n d v e r t i c a l l y , b y a f a c t o r o f 2 f o r t h e o v e r l a i d d a t a s t r e a m . t h i s i s u s e d t o s c a l e 3 2 0 2 4 0 g a m e - g e n e r a t e d f r a m e s t o f u l l s c r e e n . f i l t e r i n g t h e v i d e o a c c e l e r a t o r p r o v i d e s h o r i z o n t a l r g b o r y u v f i l t e r i n g t o r e d u c e n o i s e a n d a l i a s i n g a r t i f a c t s i n t h e v i d e o d a t a s t r e a m c r o p p i n g a r e c t a n g u l a r c r o p p i n g w i n d o w i s s u p p o r t e d i n t h e v i d e o a c c e l e r a t o r f o r s u b s a m p l i n g t h e i n c o m i n g v i d e o d a t a s t r e a m . o n l y v i d e o l o c a t e d i n t h e c r o p p i n g w i n d o w c a n b e s t o r e d i n t o t h e o f f - s c r e e n b u f f e r . a l p h a b l e n d i n g a l p h a b l e n d i n g i s s u p p o r t e d f o r o v e r l a y i n g t h e p r i m a r y s t r e a m a n d s e c o n d a r y s t r e a m . t h e a l p h a v a l u e c a n b e 1 b i t o r 3 b i t s . t h e 1 - b i t a l p h a d e p t h o v e r l a y i n g ( a l s o k n o w n a s s o f t w a r e k e y ) i s s u p p o r t e d o n l y f o r t h e p i x e l f o r m a t o f r g b 1 : 5 : 5 : 5 , w h e r e t h e a l p h a b i t v a l u e o f 0 i s t r a n s p a r e n t a n d v a l u e o f 1 i s o p a q u e . a n o v e r l a y c o n t r o l r e g i s t e r s p e c i f i e s t h e 3 - b i t a l p h a v a l u e f o r t h e p r i m a r y s t r e a m ( k p ) a n d s e c o n d a r y s t r e a m ( k s ) . n o t e t h a t k p + k s m u s t b e 8 . t h e b l e n d i n g e q u a t i o n i s [ p p k p + p s k s ] / 8 , w h e r e p p
w 9 9 7 0 c f p r e l i m i n a r y - 5 - m a r c h 1 9 9 6 i s t h e p r i m a r y s t r e a m p i x e l d a t a a n d p s i s t h e s e c o n d a r y s t r e a m p i x e l d a t a . o v e r l a y c o n t r o l t h e o v e r l a y c o n t r o l l e r p r o v i d e s c o n t r o l f o r o v e r l a y i n g o f f o u r i n p u t s o u r c e s : t h e p r i m a r y s t r e a m ( n o r m a l l y t h e g r a p h i c s d a t a ) , s e c o n d a r y s t r e a m , b l e n d i n g s t r e a m , a n d f c / v a f c p a s s - t h r o u g h d a t a s t r e a m . w h e n t h e h a r d w a r e c u r s o r i s a c t i v e , i t i s o v e r l a i d o n t o p o f a l l s t r e a m i m a g e s . t h e w 9 9 7 0 c f s u p p o r t s a r a n g e o f a d v a n c e d f o r m s o f k e y i n g i n c l u d i n g w i n d o w k e y , c o l o r k e y , c h r o m a k e y , s o f t w a r e k e y ( 1 - b i t a l p h a o v e r l a y i n g i n r g b 1 : 5 : 5 : 5 f o r m a t ) , e x t e r n a l k e y ( f c / v a f c o n l y ) , a n d a l o g i c c o m b i n a t i o n o f t h e s e k e y s . d u a l v i d e o w i n d o w s t w o v i d e o w i n d o w s m a y b e d i s p l a y e d o n t h e m o n i t o r s i m u l t a n e o u s l y . t h i s m a k e s w 9 9 7 0 c f h i g h l y s u i t a b l e f o r v i d e o c o n f e r e n c i n g a p p l i c a t i o n s . i f t h e t w o v i d e o w i n d o w s a r e p l a c e d a t d i f f e r e n t s c a n l i n e s , t h e y c a n b e s c a l e d s e p a r a t e l y w i t h d i f f e r e n t f a c t o r s . codec fifo cropping & filtering down- scaling line buffer 2-d bilinear interpolation multimedia video interface dac host data capture fifo ss fifo csc overlay 1 primary stream msw mux 256x18 lut 2x blending & overlay 2 h/w cursor dram controller 32 8/16 8 16 32/64 32/64 rgb 8.8.8 8/16 24 8 24 24 24 hd bus yuv bus fc/vafc secondary stream f i g u r e 3 . v i d e o a c c e l e r a t o r b l o c k d i a g r a m
w 9 9 7 0 c f p r e l i m i n a r y - 6 - m a r c h 1 9 9 6 h e a d q u a r t e r s : w i n b o n d e l e c t r o n i c s c o r p . n o . 4 , c r e a t i o n r d . i i i s c i e n c e p a r k , h s i n c h u t a i w a n , r o c t : 8 8 6 3 5 7 7 0 0 6 6 f : 8 8 6 3 5 7 9 2 6 4 7 w w w : w w w . w i n b o n d . c o m . t w u s a : w i n b o n d e l e c t r o n i c s n o r t h a m e r i c a c o r p . 2 7 3 0 o r c h a r d p a r k w a y s a n j o s e , c a 9 5 1 3 4 t : 1 4 0 8 9 4 3 6 6 6 6 f : 1 4 0 8 9 4 3 6 6 6 8 t a i p e i : 1 1 5 / 1 1 f m i n g s h e n g e . r d . t a i p e i , t a i w a n r o c t : 8 8 6 2 7 1 9 0 5 0 5 f : 8 8 6 2 7 1 9 7 5 0 2 h o n g k o n g : w i n b o n d e l e c t r o n i c s [ h . k . ] l t d . r m 8 0 3 , w o r l d t r a d e s q u a r e , t o w e r i i k o w l o o n , h o n g k o n g t : 8 5 2 2 7 5 1 6 0 2 3 f : 8 5 2 2 7 5 5 2 0 6 4
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