目前，將H.263算法在DSP芯片上實現，已成為一種越來越廣泛的應用趨勢。采用DSP實現H.263算法，相對于以往的方案，具有更好的擴展性，可以很容易地將聲音編解碼和復用、通信協議添加進來，綜合在一塊DSP芯片中，具有很強的實用性。
　　本文采用TI公司的TMS320C6711 DSP實現H.263的編碼，提出一種在DSP平臺上充分合理使用片上EDMA控制器，進行數據存取優化的策略。
1 TMS320C6711的直接存儲器訪問控制器
　　直接存儲器訪問(DMA)是C6000 DSP的一種重要的數據訪問方式，它可以在沒有CPU參與的情況下，由DMA控制器完成DSP存儲空間內的數據搬移，數據搬移的源/目的地址可以在片內存儲器、片內外設" title="外設">外設和外部器件。
　　在TMS320C6711中，EDMA控制器負責片內存儲器L2和外設之間的數據傳輸，其增強之處在于：
　　·提供了16個通道
　　·通道間的優先級設置
　　·支持不同結構數據傳輸的鏈接(QDMA除外)
　　EDMA控制器是基于RAM結構的，EDMA的參數RAM(PaRAM)存放著傳輸控制參數。圖1給出了一個PaRAM的內部結構，總共6個字(32bit/word)。
　　選項參數內容如圖2所示。

　　TMS320C6711 DSP還提供一種快速DMA(QDMA)傳輸方式" title="傳輸方式">傳輸方式。QDMA與EDMA相似，支持幾乎所有的EDMA傳輸模式，但是提交傳輸申請的速度要快很多。在應用系統中，EDMA適合于固定周期的數據傳輸，但如果需要CPU干預控制搬移數據，QDMA則比較適合。
　　QDMA的操作由兩組寄存器進行控制。第一組的五個寄存器寄存了QDMA傳輸所需的參數，與EDMA的PaRAM類似，只是沒有重加載" title="加載">加載/鏈接參數。第二組的五個寄存器是第一組寄存器的“偽映射”。
　　下面就H.263編碼的某些環節說明如何采用EDMA技術對編碼數據進行優化存取。
2 原始圖像的獲取
　　由于待處理的原始圖像都很大，即使QCIF格式的圖像，也要占用38KB左右的存儲空間，顯然不能將待編碼圖像存放于片內RAM(L2)中。通常的方法是在CPU干預下，采用“讀入－寫出”的方式，從視頻設備讀取數據，然后存入片外SDRAM中。使用C6000 DSP強大的EDMA，亦可以實現原始圖像幀的后臺傳輸，EDMA無需CPU的干預便可獨自將視頻設備的輸出圖像直接送往片外SDRAM。這樣，CPU就可以將搬移數據的時間用于圖像編碼的工作。
　　在這里使用C6000 DSP的EDMA控制器的QDMA功能。相對于EDMA的傳輸方式，QDMA的傳輸方式有著更快的申請提交速度。
　　在片外SDRAM中開辟三塊幀緩沖區Frame1(首地址0xA0000000)、Frame2、Frame3。初始化階段，先提交三個QDMA請求(此時也可使用通常的數據搬移手段)，將視頻序列的前三幀數據分別存入三塊幀緩沖區內，填滿幀緩沖區。接著開始對Frame1內的圖像數據" title="圖像數據">圖像數據進行編碼，該幀編碼結束后，對Frame2內的圖像數據進行編碼，Frame2成為當前幀，而Frame1成為Frame2的先前幀，一旦Frame2編碼完畢，便對Frame3內的圖像數據進行編碼，同時立即提交一個新的QDMA請求，從視頻外設讀取一幀新的圖像數據到Frame1中(因為對Frame3進行編碼時，Frame2作為先前幀，Frame1已經不需要了)。待Frame3編碼完畢后，Frame2又不需要了，此時再提交一個新的QDMA請求，讀取新的一幀圖像數據到Frame2中。如此循環，每編碼完畢一幀圖像，就提交一個新的QDMA請求，依次在對應的幀緩沖區內存放新的一幀圖像數據。這樣，從外設獲取當前編碼圖像的下一幀與當前圖像的編碼工作同時進行，DSP每次都直接對圖像進行編碼，而不需要再花費開銷從外設讀取。

　　要實現圖3所示的QDMA傳輸，有兩種等價的方式：
　　·1D－1D，幀同步傳輸
　　·1D－2D，陣列同步傳輸
　　下面以圖3為例，給出采用1D－2D傳輸方式，將圖像數據送往Frame1中時所需提交的QDMA的具體參數設置。
　　void submit_qdma(void)
　　{
　　　EDMA_Config config;
　　config.opt = (unsigned int)0x28A00001;
　　　config.src = (unsigned int)0x90010000;　　// 視頻外設的數據口地址
　config.cnt = (unsigned int)((288-1)＜＜16 | 352);
　config.dst = (unsigned int)0xA0000000; //目的地址
　　　config.idx = (unsigned int)(352＜＜16); //數據單元索引忽略
　　　EDMA_qdmaConfig(&config);
　　}
3 圖像宏塊" title="宏塊">宏塊編碼
　　從上面已經知道，圖像幀存放在片外SDRAM中。因此，在對I幀所有宏塊和P幀INTRA宏塊編碼時，或對P幀INTER宏塊進行運動估計時，每個宏塊都要進行片外存儲器訪問，會占用很大的CPU開銷。所以，最好將當前待編碼的宏塊存放于片內RAM中。這樣，整個宏塊的編碼就始終是片內訪問，宏塊編碼子函MB_Encode在效率上就能夠提高12％左右。
　　最直接的做法就是在片內SRAM中事先開辟一個宏塊緩沖區，將待編碼圖像當前位置處的一個宏塊搬移到片內RAM中的宏塊緩沖區，之后再調用宏塊編碼子函MB_Encode。但是這樣仍然會浪費一定的CPU時間在數據塊的搬移上，所以還具有改進的余地。結合C6000 DSP強大的EDMA功能，提出了如下改進方案：
　　由于每個塊組(GOB)共有8448個字節數據(CIF)，因此可以在片內RAM中開辟兩個塊組緩沖區，采用乒乓方式，通過啟動EDMA塊組數據，使用獨立于CPU的EDMA數據通道，在后臺從片外搬移到片內。這樣一來，每次調用宏塊編碼時，數據都已經存放在指定緩沖區中，不僅無需做數據的搬移工作，而且還是在片內進行數據訪問。
　　初始化時，可以采用普通的數據搬移手段(亦可使用EDMA)，從片外存儲器將第一幀圖像的前兩個塊組搬移到片內，充滿塊組緩沖區，然后即可開始圖像編碼。在進行圖像編碼的過程中，逐一對塊組的乒緩沖區中的宏塊進行編碼，乒緩沖區宏塊編碼結束后，接著進行乓緩沖區的宏塊編碼，同時啟動EDMA，從片外存儲器搬移一個新的塊組到乒緩沖區來，使得編碼乓緩沖區和向乒緩沖區搬移塊組數據同時進行，一旦乓緩沖區宏塊也編碼完畢，即可處理乒緩沖區中新的塊組，如此循環。
　　C6000系列DSP的EDMA具有高效地從一幀圖像中抽取子幀的能力。以CIF格式的圖像為例，說明如何設置EDMA參數。
　　如圖4所示左側表示4：2：0亞采樣的一幀YCrCb圖像，亮度分量首地址為A000 0000h，色度分量首地址分別是A0001 8C00h和A001 EF00h；右側表示塊組的乒乓緩沖區，亮度分量y乒緩沖區首址在2000h，乓緩沖區首址在3600h，色度Cr分量的乒乓緩沖區首址分別為4C00h和5700h，色度Cb分量的乒乓緩沖區首址分別為5180h和5C80h。

　　第一步，使用CPU啟動EDMA通道，將一個GOB的亮度分量y傳輸到GOB亮度分量的乒緩沖區。CPU可以通過寫事件置位寄存器ESR啟動一個EDMA通道，向ESR的某一位寫入“1”，強行觸發對應事件，此時EDMA的PaRAM中的傳輸控制參數被送往地址發生器，開始對EMIF、L2和片外SDRAM進行訪問。也可以使用QDMA進行第一步數據傳輸，通過設置QDMA的結束代碼(選項參數的TCC字段)啟動后續傳輸。
　　第二步，EDMA通道完成了對GOB亮度分量的傳輸后，重新加載下一次傳輸所需要的傳輸控制參數，將該GOB的色度分量Cr傳送到片內對應的Cr乒緩沖區。由于需要傳輸的原始數據，在空間上不是連續存儲的，這里使用了C6000系列DSP的EDMA鏈接功能。鏈接功能可以將不同的EDMA傳輸控制參數連接起來，組成一個參數鏈，為同一個通道服務。一次EDMA傳輸任務結束后，會自動從PaRAM中加載下一次傳輸所需要的參數。
　　第三步，同上，將該GOB的Cb分量送入片內對應的Cb乒緩沖區。
　　將GOB搬移到乒緩沖區對應的EDMA通道的PaRAM設置參數如圖5所示。

　　選擇幀同步、1D-2D數據傳輸類型，啟動EDMA通道后，依次加載參數鏈，連續進行三次EDMA數據傳輸之后，待編碼圖像的一個GOB即搬移到片內的對應緩沖區中。注意參數鏈的最后一個PaRAM，選項參數的LINK字段要設置為0。
　　同樣可以得到將GOB搬移到乓緩沖區對應的EDMA通道的PaRAM設置參數，如圖6所示。