AV1 码流分析器的搭建

作者: 施华德 | 来源:发表于2018-02-11 15:53 被阅读26次

    作为HEVC比较热门的继承者,AOM推进的AV1在2018年进入了大家的视野。研究AV1的新编码工具离不开一个强大的码流分析工具。AOM 得益于开源社区的贡献,其码流分析工具也在同步的推出,给研究AV1新编码工具的小伙伴带来省去不少麻烦。

    本文主要简单介绍一下如何搭建一个本地的AV1码流分析工具以及在大家过程中遇到的问题。

    1. AV1码流分析工具简单介绍

    AV1码流分析工具是一个基于浏览器的分析框架,因此其分析所需要的解码器需要编译为一个可运行于浏览器的javascript 版aomdecoder.js.

    官方AOM的release 版本可以从AOMAnalyzer下载,下载打开后,默认情况下是选择分析来自网站AWCY(arewecompressedyet)产生的对比分析码流。如果需要分析自己本地版本的AV1码流,就需要自己搭建一个本地的分析器。如下如所示为默认情况下选择分析来自AWCY网站的码流。

    在打开界面中Runs 选人相应Job的码流(可以在上面过滤),然后选择测试序列, QP,点OPEN,进入下一图的码流分析界面,可以查看每一帧的快划分,运动模式,比特分配等信息。

    图1 选择要分析的码流 图2 码流分析界面

    2. 搭建自己本地的AV1码流分析器

    分析器的一些设置可以参考以下链接Build AOM Analyzer decoder 或者emscription build

    要在本地完成AV1分析,需要以下三个文件:

            --1)AOM分析器客户端;

             --2)当前对应需要分析的AV1码流文件;

             --3)AOM decoder的JavaScript 版本。

    本文以Mac 平台搭建为例,其他平台可作为参看。

    2.1 AOM分析器客户端下载

    AOM 可以在官网下载AOMAnalyzer 或者自己build一个,参考GitHub for AOMAnalyzer

    2.2 AV1 码流的生成

    由于AV1 目前处于快速迭代中,所以有可能AOM encoder 编码出来的码流不一定被其他commit 的Decoder 解码成功。所以decoder 和编码码流的encoder 建议commit ID一致。

    首先从官网AOM.git下载最新的AV1,参考How to Build 来编译AV1 codec,根据 ./aomenc --help 来完成基本码流.ivf码流文件的生成。生成的.ivf文件可以用对应的./aomdec 解码看看是否解码一致。

    2.3 AV1 Decoder javascript 版本的编译

          Javascript 版需要依赖于EMSDK,因此,下载并配置好EMSDK 是很重要的一个环节。下面介绍如何配置EMSDK以及编译对应的decoder。

    2.3.1 下载并配置EMSDK

       --1)到官方下载EMSDK Download对应平台的SDK,按照依赖关系,参考EMSDK 依赖,如Mac 下,需要安装cmake, git, node 等。

        --2)参看install and update 步骤,并运行source设置好环境变量;

         --3)验证是否配置成功: 验证是否安装配置成功

    2.3.2 编译decoder

            在完成2.3.1 步骤后,根据Build with EMSDK,编译decoder。

     --1) camke 配置生成MakeFile

           $ cmake path/to/aom \

            -DENABLE_CCACHE=1 \

            -DAOM_TARGET_CPU=generic \

            -DENABLE_DOCS=0 \

            -DCONFIG_ACCOUNTING=1 \

            -DCONFIG_INSPECTION=1 \

            -DCONFIG_MULTITHREAD=0 \

            -DCONFIG_RUNTIME_CPU_DETECT=0 \

            -DCONFIG_UNIT_TESTS=0 \

            -DCONFIG_WEBM_IO=0 \

            -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=path/to/emsdk-portable/.../Emscripten.cmake

     --2) make inspect,  会在examples 下生成inspect.js 文件,也就是 JavaScript 版的decoder

    2.4 分析码流

         完成2.3.1~2.3.3的配置和准备工作,接下来就可以直接分析AV1码流工具了。

         参考形式下面,调用对应的分析器,解码器以及要分析的码流

          path/to/AOMAnalyzer    path/to/examples/inspect.js    path/to/av1/input/file    

          如:

            /Applications/AOMAnalyzer.app/Contents/MacOS/AOMAnalyzer   examples/inspect.js   examples/Test.ivf 

           这时候就可以看到类似图2的分析界面。

            分析器的更多玩法,可以自己探索,或者参考文章如何在浏览器中分析AV1

    3. 配置中遇到的问题

            本文按照上面的方法并非一帆风顺。

              我遇到的问题是在步骤2.3.1的第二部分,更新并安装最新的EMSDKinstall and update 

              用最新的EMSDK,编译出来的Decoder,一直出现AOM Analyzer 界面loading decoder failed 的问题,如下图所示:

    图3 loading decoder failed

    后来咨询了一些其他朋友,建议不用最新的EMSDK,我回退到 1.37.19版本,重新编译,就成功了。希望遇到这样问题的时候,参考我的解决方法。

    如何设置并安装旧的EMSDK,可参考install-old-version

      我这边操作如下(选择安装sdk-1.37.19-64bit 版本):

        ./emsdk   list  --old

         ./emsdk   install sdk-1.37.19-64bit 

          ./emsdk  activate sdk-1.37.19-64bit 

        然后更新环境变量:

         source ./emsdk_env.sh 

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