Add ssse3/avx2 version of aom_paeth_predictor_wxh()
[aom.git] / README.md
blobe91f10d304bb897a3dbdf99e85e7d54583b9f30e
1 # AV1 Codec Library
3 ## Contents
4 1. [Building the lib and applications](#building-the-library-and-applications)
5     - [Prerequisites](#prerequisites)
6     - [Get the code](#get-the-code)
7     - [Basics](#basic-build)
8     - [Configuration options](#configuration-options)
9     - [Dylib builds](#dylib-builds)
10     - [Debugging](#debugging)
11     - [Cross compiling](#cross-compiling)
12     - [Sanitizer support](#sanitizers)
13     - [MSVC builds](#microsoft-visual-studio-builds)
14     - [Xcode builds](#xcode-builds)
15     - [Emscripten builds](#emscripten-builds)
16     - [Extra Build Flags](#extra-build-flags)
17 2. [Testing the library](#testing-the-av1-codec)
18     - [Basics](#testing-basics)
19         - [Unit tests](#1_unit-tests)
20         - [Example tests](#2_example-tests)
21         - [Encoder tests](#3_encoder-tests)
22     - [IDE hosted tests](#ide-hosted-tests)
23     - [Downloading test data](#downloading-the-test-data)
24     - [Additional test data](#additional-test-data)
25     - [Sharded testing](#sharded-testing)
26         - [Running tests directly](#1_running-test_libaom-directly)
27         - [Running tests via CMake](#2_running-the-tests-via-the-cmake-build)
28 3. [Coding style](#coding-style)
29 4. [Submitting patches](#submitting-patches)
30     - [Login cookie](#login-cookie)
31     - [Contributor agreement](#contributor-agreement)
32     - [Testing your code](#testing-your-code)
33     - [Commit message hook](#commit-message-hook)
34     - [Upload your change](#upload-your-change)
35     - [Incorporating Reviewer Comments](#incorporating-reviewer-comments)
36     - [Submitting your change](#submitting-your-change)
37     - [Viewing change status](#viewing-the-status-of-uploaded-changes)
38 5. [Support](#support)
39 6. [Bug reports](#bug-reports)
41 ## Building the library and applications
43 ### Prerequisites
45  1. [CMake](https://cmake.org) version 3.5 or higher.
46  2. [Git](https://git-scm.com/).
47  3. [Perl](https://www.perl.org/).
48  4. For x86 targets, [yasm](http://yasm.tortall.net/), which is preferred, or a
49     recent version of [nasm](http://www.nasm.us/).
50  5. Building the documentation requires [doxygen](http://doxygen.org).
51  6. Building the unit tests requires [Python](https://www.python.org/).
52  7. Emscripten builds require the portable
53    [EMSDK](https://kripken.github.io/emscripten-site/index.html).
55 ### Get the code
57 The AV1 library source code is stored in the Alliance for Open Media Git
58 repository:
60 ~~~
61     $ git clone https://aomedia.googlesource.com/aom
62     # By default, the above command stores the source in the aom directory:
63     $ cd aom
64 ~~~
66 ### Basic build
68 CMake replaces the configure step typical of many projects. Running CMake will
69 produce configuration and build files for the currently selected CMake
70 generator. For most systems the default generator is Unix Makefiles. The basic
71 form of a makefile build is the following:
73 ~~~
74     $ cmake path/to/aom
75     $ make
76 ~~~
78 The above will generate a makefile build that produces the AV1 library and
79 applications for the current host system after the make step completes
80 successfully. The compiler chosen varies by host platform, but a general rule
81 applies: On systems where cc and c++ are present in $PATH at the time CMake is
82 run the generated build will use cc and c++ by default.
84 ### Configuration options
86 The AV1 codec library has a great many configuration options. These come in two
87 varieties:
89  1. Build system configuration options. These have the form `ENABLE_FEATURE`.
90  2. AV1 codec configuration options. These have the form `CONFIG_FEATURE`.
92 Both types of options are set at the time CMake is run. The following example
93 enables ccache and disables the AV1 encoder:
95 ~~~
96     $ cmake path/to/aom -DENABLE_CCACHE=1 -DCONFIG_AV1_ENCODER=0
97     $ make
98 ~~~
100 The available configuration options are too numerous to list here. Build system
101 configuration options can be found at the top of the CMakeLists.txt file found
102 in the root of the AV1 repository, and AV1 codec configuration options can
103 currently be found in the file `build/cmake/aom_config_defaults.cmake`.
105 ### Dylib builds
107 A dylib (shared object) build of the AV1 codec library can be enabled via the
108 CMake built in variable `BUILD_SHARED_LIBS`:
111     $ cmake path/to/aom -DBUILD_SHARED_LIBS=1
112     $ make
115 This is currently only supported on non-Windows targets.
117 ### Debugging
119 Depending on the generator used there are multiple ways of going about
120 debugging AV1 components. For single configuration generators like the Unix
121 Makefiles generator, setting `CMAKE_BUILD_TYPE` to Debug is sufficient:
124     $ cmake path/to/aom -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
127 For Xcode, mainly because configuration controls for Xcode builds are buried two
128 configuration windows deep and must be set for each subproject within the Xcode
129 IDE individually, `CMAKE_CONFIGURATION_TYPES` should be set to Debug:
132     $ cmake path/to/aom -G Xcode -DCMAKE_CONFIGURATION_TYPES=Debug
135 For Visual Studio the in-IDE configuration controls should be used. Simply set
136 the IDE project configuration to Debug to allow for stepping through the code.
138 In addition to the above it can sometimes be useful to debug only C and C++
139 code. To disable all assembly code and intrinsics set `AOM_TARGET_CPU` to
140 generic at generation time:
143     $ cmake path/to/aom -DAOM_TARGET_CPU=generic
146 ### Cross compiling
148 For the purposes of building the AV1 codec and applications and relative to the
149 scope of this guide, all builds for architectures differing from the native host
150 architecture will be considered cross compiles. The AV1 CMake build handles
151 cross compiling via the use of toolchain files included in the AV1 repository.
152 The toolchain files available at the time of this writing are:
154  - arm64-ios.cmake
155  - arm64-linux-gcc.cmake
156  - armv7-ios.cmake
157  - armv7-linux-gcc.cmake
158  - armv7s-ios.cmake
159  - mips32-linux-gcc.cmake
160  - mips64-linux-gcc.cmake
161  - x86-ios-simulator.cmake
162  - x86-linux.cmake
163  - x86-macos.cmake
164  - x86-mingw-gcc.cmake
165  - x86\_64-ios-simulator.cmake
166  - x86\_64-mingw-gcc.cmake
168 The following example demonstrates use of the x86-macos.cmake toolchain file on
169 a x86\_64 MacOS host:
172     $ cmake path/to/aom \
173       -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=path/to/aom/build/cmake/toolchains/x86-macos.cmake
174     $ make
177 To build for an unlisted target creation of a new toolchain file is the best
178 solution. The existing toolchain files can be used a starting point for a new
179 toolchain file since each one exposes the basic requirements for toolchain files
180 as used in the AV1 codec build.
182 As a temporary work around an unoptimized AV1 configuration that builds only C
183 and C++ sources can be produced using the following commands:
186     $ cmake path/to/aom -DAOM_TARGET_CPU=generic
187     $ make
190 In addition to the above it's important to note that the toolchain files
191 suffixed with gcc behave differently than the others. These toolchain files
192 attempt to obey the $CROSS environment variable.
194 ### Sanitizers
196 Sanitizer integration is built-in to the CMake build system. To enable a
197 sanitizer, add `-DSANITIZE=<type>` to the CMake command line. For example, to
198 enable address sanitizer:
201     $ cmake path/to/aom -DSANITIZE=address
202     $ make
205 Sanitizers available vary by platform, target, and compiler. Consult your
206 compiler documentation to determine which, if any, are available.
208 ### Microsoft Visual Studio builds
210 Building the AV1 codec library in Microsoft Visual Studio is supported. The
211 following example demonstrates generating projects and a solution for the
212 Microsoft IDE:
215     # This does not require a bash shell; command.exe is fine.
216     $ cmake path/to/aom -G "Visual Studio 15 2017"
219 ### Xcode builds
221 Building the AV1 codec library in Xcode is supported. The following example
222 demonstrates generating an Xcode project:
225     $ cmake path/to/aom -G Xcode
228 ### Emscripten builds
230 Building the AV1 codec library with Emscripten is supported. Typically this is
231 used to hook into the AOMAnalyzer GUI application. These instructions focus on
232 using the inspector with AOMAnalyzer, but all tools can be built with
233 Emscripten.
235 It is assumed here that you have already downloaded and installed the EMSDK,
236 installed and activated at least one toolchain, and setup your environment
237 appropriately using the emsdk\_env script.
239 1. Download [AOMAnalyzer](https://people.xiph.org/~mbebenita/analyzer/).
241 2. Configure the build:
244     $ cmake path/to/aom \
245         -DENABLE_CCACHE=1 \
246         -DAOM_TARGET_CPU=generic \
247         -DENABLE_DOCS=0 \
248         -DCONFIG_ACCOUNTING=1 \
249         -DCONFIG_INSPECTION=1 \
250         -DCONFIG_MULTITHREAD=0 \
251         -DCONFIG_RUNTIME_CPU_DETECT=0 \
252         -DCONFIG_UNIT_TESTS=0 \
253         -DCONFIG_WEBM_IO=0 \
254         -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=path/to/emsdk-portable/.../Emscripten.cmake
257 3. Build it: run make if that's your generator of choice:
260     $ make inspect
263 4. Run the analyzer:
266     # inspect.js is in the examples sub directory of the directory in which you
267     # executed cmake.
268     $ path/to/AOMAnalyzer path/to/examples/inspect.js path/to/av1/input/file
271 ### Extra build flags
273 Three variables allow for passing of additional flags to the build system.
275 - AOM\_EXTRA\_C\_FLAGS
276 - AOM\_EXTRA\_CXX\_FLAGS
277 - AOM\_EXTRA\_EXE\_LINKER\_FLAGS
279 The build system attempts to ensure the flags passed through the above variables
280 are passed to tools last in order to allow for override of default behavior.
281 These flags can be used, for example, to enable asserts in a release build:
284     $ cmake path/to/aom \
285         -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
286         -DAOM_EXTRA_C_FLAGS=-UNDEBUG \
287         -DAOM_EXTRA_CXX_FLAGS=-UNDEBUG
290 ## Testing the AV1 codec
292 ### Testing basics
294 There are several methods of testing the AV1 codec. All of these methods require
295 the presence of the AV1 source code and a working build of the AV1 library and
296 applications.
298 #### 1. Unit tests:
300 The unit tests can be run at build time:
303     # Before running the make command the LIBAOM_TEST_DATA_PATH environment
304     # variable should be set to avoid downloading the test files to the
305     # cmake build configuration directory.
306     $ cmake path/to/aom
307     # Note: The AV1 CMake build creates many test targets. Running make
308     # with multiple jobs will speed up the test run significantly.
309     $ make runtests
312 #### 2. Example tests:
314 The example tests require a bash shell and can be run in the following manner:
317     # See the note above about LIBAOM_TEST_DATA_PATH above.
318     $ cmake path/to/aom
319     $ make
320     # It's best to build the testdata target using many make jobs.
321     # Running it like this will verify and download (if necessary)
322     # one at a time, which takes a while.
323     $ make testdata
324     $ path/to/aom/test/examples.sh --bin-path examples
327 #### 3. Encoder tests:
329 When making a change to the encoder run encoder tests to confirm that your
330 change has a positive or negligible impact on encode quality. When running these
331 tests the build configuration should be changed to enable internal encoder
332 statistics:
335     $ cmake path/to/aom -DCONFIG_INTERNAL_STATS=1
336     $ make
339 The repository contains scripts intended to make running these tests as simple
340 as possible. The following example demonstrates creating a set of baseline clips
341 for comparison to results produced after making your change to libaom:
344     # This will encode all Y4M files in the current directory using the
345     # settings specified to create the encoder baseline statistical data:
346     $ cd path/to/test/inputs
347     # This command line assumes that run_encodes.sh, its helper script
348     # best_encode.sh, and the aomenc you intend to test are all within a
349     # directory in your PATH.
350     $ run_encodes.sh 200 500 50 baseline
353 After making your change and creating the baseline clips, you'll need to run
354 encodes that include your change(s) to confirm that things are working as
355 intended:
358     # This will encode all Y4M files in the current directory using the
359     # settings specified to create the statistical data for your change:
360     $ cd path/to/test/inputs
361     # This command line assumes that run_encodes.sh, its helper script
362     # best_encode.sh, and the aomenc you intend to test are all within a
363     # directory in your PATH.
364     $ run_encodes.sh 200 500 50 mytweak
367 After creating both data sets you can use `test/visual_metrics.py` to generate a
368 report that can be viewed in a web browser:
371     $ visual_metrics.py metrics_template.html "*stt" baseline mytweak \
372       > mytweak.html
375 You can view the report by opening mytweak.html in a web browser.
378 ### IDE hosted tests
380 By default the generated projects files created by CMake will not include the
381 runtests and testdata rules when generating for IDEs like Microsoft Visual
382 Studio and Xcode. This is done to avoid intolerably long build cycles in the
383 IDEs-- IDE behavior is to build all targets when selecting the build project
384 options in MSVS and Xcode. To enable the test rules in IDEs the
385 `ENABLE_IDE_TEST_HOSTING` variable must be enabled at CMake generation time:
388     # This example uses Xcode. To get a list of the generators
389     # available, run cmake with the -G argument missing its
390     # value.
391     $ cmake path/to/aom -DENABLE_IDE_TEST_HOSTING=1 -G Xcode
394 ### Downloading the test data
396 The fastest and easiest way to obtain the test data is to use CMake to generate
397 a build using the Unix Makefiles generator, and then to build only the testdata
398 rule:
401     $ cmake path/to/aom -G "Unix Makefiles"
402     # 28 is used because there are 28 test files as of this writing.
403     $ make -j28 testdata
406 The above make command will only download and verify the test data.
408 ### Additional test data
410 The test data mentioned above is strictly intended for unit testing.
412 Additional input data for testing the encoder can be obtained from:
413 https://media.xiph.org/video/derf/
415 ### Sharded testing
417 The AV1 codec library unit tests are built upon gtest which supports sharding of
418 test jobs. Sharded test runs can be achieved in a couple of ways.
420 #### 1. Running test\_libaom directly:
423    # Set the environment variable GTEST_TOTAL_SHARDS to 9 to run 10 test shards
424    # (GTEST shard indexing is 0 based).
425    $ export GTEST_TOTAL_SHARDS=9
426    $ seq 0 $(( $GTEST_TOTAL_SHARDS - 1 )) \
427        | xargs -n 1 -P 0 -I{} env GTEST_SHARD_INDEX={} ./test_libaom
430 To create a test shard for each CPU core available on the current system set
431 `GTEST_TOTAL_SHARDS` to the number of CPU cores on your system minus one.
433 #### 2. Running the tests via the CMake build:
436     # For IDE based builds, ENABLE_IDE_TEST_HOSTING must be enabled. See
437     # the IDE hosted tests section above for more information. If the IDE
438     # supports building targets concurrently tests will be sharded by default.
440     # For make and ninja builds the -j parameter controls the number of shards
441     # at test run time. This example will run the tests using 10 shards via
442     # make.
443     $ make -j10 runtests
446 The maximum number of test targets that can run concurrently is determined by
447 the number of CPUs on the system where the build is configured as detected by
448 CMake. A system with 24 cores can run 24 test shards using a value of 24 with
449 the `-j` parameter. When CMake is unable to detect the number of cores 10 shards
450 is the default maximum value.
452 ## Coding style
454 We are using the Google C Coding Style defined by the
455 [Google C++ Style Guide](https://google.github.io/styleguide/cppguide.html).
457 The coding style used by this project is enforced with clang-format using the
458 configuration contained in the
459 [.clang-format](https://chromium.googlesource.com/webm/aom/+/master/.clang-format)
460 file in the root of the repository.
462 You can download clang-format using your system's package manager, or directly
463 from [llvm.org](http://llvm.org/releases/download.html). You can also view the
464 [documentation](https://clang.llvm.org/docs/ClangFormat.html) on llvm.org.
465 Output from clang-format varies by clang-format version, for best results your
466 version should match the one used on Jenkins. You can find the clang-format
467 version by reading the comment in the `.clang-format` file linked above.
469 Before pushing changes for review you can format your code with:
472     # Apply clang-format to modified .c, .h and .cc files
473     $ clang-format -i --style=file \
474       $(git diff --name-only --diff-filter=ACMR '*.[hc]' '*.cc')
477 Check the .clang-format file for the version used to generate it if there is any
478 difference between your local formatting and the review system.
480 Some Git installations have clang-format integration. Here are some examples:
483     # Apply clang-format to all staged changes:
484     $ git clang-format
486     # Clang format all staged and unstaged changes:
487     $ git clang-format -f
489     # Clang format all staged and unstaged changes interactively:
490     $ git clang-format -f -p
493 ## Submitting patches
495 We manage the submission of patches using the
496 [Gerrit](https://www.gerritcodereview.com/) code review tool. This tool
497 implements a workflow on top of the Git version control system to ensure that
498 all changes get peer reviewed and tested prior to their distribution.
500 ### Login cookie
502 Browse to [AOMedia Git index](https://aomedia.googlesource.com/) and login with
503 your account (Gmail credentials, for example). Next, follow the
504 `Generate Password` Password link at the top of the page. You’ll be given
505 instructions for creating a cookie to use with our Git repos.
507 ### Contributor agreement
509 You will be required to execute a
510 [contributor agreement](http://aomedia.org/license) to ensure that the AOMedia
511 Project has the right to distribute your changes.
513 ### Testing your code
515 The testing basics are covered in the [testing section](#testing-the-av1-codec)
516 above.
518 In addition to the local tests, many more (e.g. asan, tsan, valgrind) will run
519 through Jenkins instances upon upload to gerrit.
521 ### Commit message hook
523 Gerrit requires that each submission include a unique Change-Id. You can assign
524 one manually using git commit --amend, but it’s easier to automate it with the
525 commit-msg hook provided by Gerrit.
527 Copy commit-msg to the `.git/hooks` directory of your local repo. Here's an
528 example:
531     $ curl -Lo aom/.git/hooks/commit-msg https://chromium-review.googlesource.com/tools/hooks/commit-msg
533     # Next, ensure that the downloaded commit-msg script is executable:
534     $ chmod u+x aom/.git/hooks/commit-msg
537 See the Gerrit
538 [documentation](https://gerrit-review.googlesource.com/Documentation/user-changeid.html)
539 for more information.
541 ### Upload your change
543 The command line to upload your patch looks like this:
546     $ git push https://aomedia-review.googlesource.com/aom HEAD:refs/for/master
549 ### Incorporating reviewer comments
551 If you previously uploaded a change to Gerrit and the Approver has asked for
552 changes, follow these steps:
554 1. Edit the files to make the changes the reviewer has requested.
555 2. Recommit your edits using the --amend flag, for example:
558    $ git commit -a --amend
561 3. Use the same git push command as above to upload to Gerrit again for another
562    review cycle.
564 In general, you should not rebase your changes when doing updates in response to
565 review. Doing so can make it harder to follow the evolution of your change in
566 the diff view.
568 ### Submitting your change
570 Once your change has been Approved and Verified, you can “submit” it through the
571 Gerrit UI. This will usually automatically rebase your change onto the branch
572 specified.
574 Sometimes this can’t be done automatically. If you run into this problem, you
575 must rebase your changes manually:
578     $ git fetch
579     $ git rebase origin/branchname
582 If there are any conflicts, resolve them as you normally would with Git. When
583 you’re done, reupload your change.
585 ### Viewing the status of uploaded changes
587 To check the status of a change that you uploaded, open
588 [Gerrit](https://aomedia-review.googlesource.com/), sign in, and click My >
589 Changes.
591 ## Support
593 This library is an open source project supported by its community. Please
594 please email aomediacodec@jointdevelopment.kavi.com for help.
596 ## Bug reports
598 Bug reports can be filed in the Alliance for Open Media
599 [issue tracker](https://bugs.chromium.org/p/aomedia/issues/list).