目前，将H.263算法在DSP芯片上实现，已成为一种越来越广泛的应用趋势。采用DSP实现H.263算法，相对于以往的方案，具有更好的扩展性，可以很容易地将声音编解码和复用、通信协议添加进来，综合在一块DSP芯片中，具有很强的实用性。
　　本文采用TI公司的TMS320C6711 DSP实现H.263的编码，提出一种在DSP平台上充分合理使用片上EDMA控制器，进行数据存取优化的策略。
1 TMS320C6711的直接存储器访问控制器
　　直接存储器访问(DMA)是C6000 DSP的一种重要的数据访问方式，它可以在没有CPU参与的情况下，由DMA控制器完成DSP存储空间内的数据搬移，数据搬移的源/目的地址可以在片内存储器、片内外设" title="外设">外设和外部器件。
　　在TMS320C6711中，EDMA控制器负责片内存储器L2和外设之间的数据传输，其增强之处在于：
　　·提供了16个通道
　　·通道间的优先级设置
　　·支持不同结构数据传输的链接(QDMA除外)
　　EDMA控制器是基于RAM结构的，EDMA的参数RAM(PaRAM)存放着传输控制参数。图1给出了一个PaRAM的内部结构，总共6个字(32bit/word)。
　　选项参数内容如图2所示。

　　TMS320C6711 DSP还提供一种快速DMA(QDMA)传输方式" title="传输方式">传输方式。QDMA与EDMA相似，支持几乎所有的EDMA传输模式，但是提交传输申请的速度要快很多。在应用系统中，EDMA适合于固定周期的数据传输，但如果需要CPU干预控制搬移数据，QDMA则比较适合。
　　QDMA的操作由两组寄存器进行控制。第一组的五个寄存器寄存了QDMA传输所需的参数，与EDMA的PaRAM类似，只是没有重加载" title="加载">加载/链接参数。第二组的五个寄存器是第一组寄存器的“伪映射”。
　　下面就H.263编码的某些环节说明如何采用EDMA技术对编码数据进行优化存取。
2 原始图像的获取
　　由于待处理的原始图像都很大，即使QCIF格式的图像，也要占用38KB左右的存储空间，显然不能将待编码图像存放于片内RAM(L2)中。通常的方法是在CPU干预下，采用“读入－写出”的方式，从视频设备读取数据，然后存入片外SDRAM中。使用C6000 DSP强大的EDMA，亦可以实现原始图像帧的后台传输，EDMA无需CPU的干预便可独自将视频设备的输出图像直接送往片外SDRAM。这样，CPU就可以将搬移数据的时间用于图像编码的工作。
　　在这里使用C6000 DSP的EDMA控制器的QDMA功能。相对于EDMA的传输方式，QDMA的传输方式有着更快的申请提交速度。
　　在片外SDRAM中开辟三块帧缓冲区Frame1(首地址0xA0000000)、Frame2、Frame3。初始化阶段，先提交三个QDMA请求(此时也可使用通常的数据搬移手段)，将视频序列的前三帧数据分别存入三块帧缓冲区内，填满帧缓冲区。接着开始对Frame1内的图像数据" title="图像数据">图像数据进行编码，该帧编码结束后，对Frame2内的图像数据进行编码，Frame2成为当前帧，而Frame1成为Frame2的先前帧，一旦Frame2编码完毕，便对Frame3内的图像数据进行编码，同时立即提交一个新的QDMA请求，从视频外设读取一帧新的图像数据到Frame1中(因为对Frame3进行编码时，Frame2作为先前帧，Frame1已经不需要了)。待Frame3编码完毕后，Frame2又不需要了，此时再提交一个新的QDMA请求，读取新的一帧图像数据到Frame2中。如此循环，每编码完毕一帧图像，就提交一个新的QDMA请求，依次在对应的帧缓冲区内存放新的一帧图像数据。这样，从外设获取当前编码图像的下一帧与当前图像的编码工作同时进行，DSP每次都直接对图像进行编码，而不需要再花费开销从外设读取。

　　要实现图3所示的QDMA传输，有两种等价的方式：
　　·1D－1D，帧同步传输
　　·1D－2D，阵列同步传输
　　下面以图3为例，给出采用1D－2D传输方式，将图像数据送往Frame1中时所需提交的QDMA的具体参数设置。
　　void submit_qdma(void)
　　{
　　　EDMA_Config config;
　　config.opt = (unsigned int)0x28A00001;
　　　config.src = (unsigned int)0x90010000;　　// 视频外设的数据口地址
　config.cnt = (unsigned int)((288-1)＜＜16 | 352);
　config.dst = (unsigned int)0xA0000000; //目的地址
　　　config.idx = (unsigned int)(352＜＜16); //数据单元索引忽略
　　　EDMA_qdmaConfig(&config);
　　}
3 图像宏块" title="宏块">宏块编码
　　从上面已经知道，图像帧存放在片外SDRAM中。因此，在对I帧所有宏块和P帧INTRA宏块编码时，或对P帧INTER宏块进行运动估计时，每个宏块都要进行片外存储器访问，会占用很大的CPU开销。所以，最好将当前待编码的宏块存放于片内RAM中。这样，整个宏块的编码就始终是片内访问，宏块编码子函MB_Encode在效率上就能够提高12％左右。
　　最直接的做法就是在片内SRAM中事先开辟一个宏块缓冲区，将待编码图像当前位置处的一个宏块搬移到片内RAM中的宏块缓冲区，之后再调用宏块编码子函MB_Encode。但是这样仍然会浪费一定的CPU时间在数据块的搬移上，所以还具有改进的余地。结合C6000 DSP强大的EDMA功能，提出了如下改进方案：
　　由于每个块组(GOB)共有8448个字节数据(CIF)，因此可以在片内RAM中开辟两个块组缓冲区，采用乒乓方式，通过启动EDMA块组数据，使用独立于CPU的EDMA数据通道，在后台从片外搬移到片内。这样一来，每次调用宏块编码时，数据都已经存放在指定缓冲区中，不仅无需做数据的搬移工作，而且还是在片内进行数据访问。
　　初始化时，可以采用普通的数据搬移手段(亦可使用EDMA)，从片外存储器将第一帧图像的前两个块组搬移到片内，充满块组缓冲区，然后即可开始图像编码。在进行图像编码的过程中，逐一对块组的乒缓冲区中的宏块进行编码，乒缓冲区宏块编码结束后，接着进行乓缓冲区的宏块编码，同时启动EDMA，从片外存储器搬移一个新的块组到乒缓冲区来，使得编码乓缓冲区和向乒缓冲区搬移块组数据同时进行，一旦乓缓冲区宏块也编码完毕，即可处理乒缓冲区中新的块组，如此循环。
　　C6000系列DSP的EDMA具有高效地从一帧图像中抽取子帧的能力。以CIF格式的图像为例，说明如何设置EDMA参数。
　　如图4所示左侧表示4：2：0亚采样的一帧YCrCb图像，亮度分量首地址为A000 0000h，色度分量首地址分别是A0001 8C00h和A001 EF00h；右侧表示块组的乒乓缓冲区，亮度分量y乒缓冲区首址在2000h，乓缓冲区首址在3600h，色度Cr分量的乒乓缓冲区首址分别为4C00h和5700h，色度Cb分量的乒乓缓冲区首址分别为5180h和5C80h。

　　第一步，使用CPU启动EDMA通道，将一个GOB的亮度分量y传输到GOB亮度分量的乒缓冲区。CPU可以通过写事件置位寄存器ESR启动一个EDMA通道，向ESR的某一位写入“1”，强行触发对应事件，此时EDMA的PaRAM中的传输控制参数被送往地址发生器，开始对EMIF、L2和片外SDRAM进行访问。也可以使用QDMA进行第一步数据传输，通过设置QDMA的结束代码(选项参数的TCC字段)启动后续传输。
　　第二步，EDMA通道完成了对GOB亮度分量的传输后，重新加载下一次传输所需要的传输控制参数，将该GOB的色度分量Cr传送到片内对应的Cr乒缓冲区。由于需要传输的原始数据，在空间上不是连续存储的，这里使用了C6000系列DSP的EDMA链接功能。链接功能可以将不同的EDMA传输控制参数连接起来，组成一个参数链，为同一个通道服务。一次EDMA传输任务结束后，会自动从PaRAM中加载下一次传输所需要的参数。
　　第三步，同上，将该GOB的Cb分量送入片内对应的Cb乒缓冲区。
　　将GOB搬移到乒缓冲区对应的EDMA通道的PaRAM设置参数如图5所示。

　　选择帧同步、1D-2D数据传输类型，启动EDMA通道后，依次加载参数链，连续进行三次EDMA数据传输之后，待编码图像的一个GOB即搬移到片内的对应缓冲区中。注意参数链的最后一个PaRAM，选项参数的LINK字段要设置为0。
　　同样可以得到将GOB搬移到乓缓冲区对应的EDMA通道的PaRAM设置参数，如图6所示。