视频编码器中的MCTF技术
内容提要
2019年，爱立信的三位作者提交了名为Encoder-only GOP-based temporal filter的提案，该技术在视频编码侧实现，基于编码GOP结构的时域双边滤波技术。MCTF是视频编码的前处理技术，通过对未压缩的原始帧进行时域滤波来提高视频的压缩性能。MCTF技术在参考软件HM和VTM中得到支持，且在CTC测试中获得了不错的压缩性能收益。MCTF的优化版本在VTM软件的13.0和HM软件的16.24开始支持。x265编码器、SVT-AV1编码器和H.266开源VVenc编码器都支持MCTF技术。
延伸解读
MCTF的起源与命名演变
MCTF技术并非全新概念，早在1984年就有类似思想。2019年爱立信提案中称为基于GOP的时域双边滤波，后由VVenc编码器将其控制开关命名为MCTF，而原提案技术则被称为MCTPF。这一命名变化反映了技术从学术提案到工程实现的演进过程。
MCTF的性能收益与优化
在VTM-11.0上，MCTF开启后RA配置下Y/U/V BD-rate收益达5.38%/8.17%/8.04%，同时编码时间减少10%。2021年JVET-U0056提案进一步优化，平均BD-rate为-1.3%/-1.0%/-1.1%。优化版本从VTM 13.0和HM 16.24开始支持，显著提升了编码效率。
MCTF的技术特点与实现
MCTF核心是基于运动估计的帧间原始像素平均，主要针对minGOP中较低时间层的帧。从JVET-U0056开始，使用当前帧的前4帧和后4帧进行滤波。该技术依赖编码器的minGOP分层结构，在编码前对未压缩原始帧进行时域滤波，以提高压缩性能。
开源编码器的支持情况
目前x265编码器自2022年10月起支持MCTF，SVT-AV1编码器也支持该技术，H.266开源VVenc编码器同样支持。此外，H.264也有相关研究论文。这些支持表明MCTF已成为现代视频编码前处理的重要工具，具有广泛的实用价值。
Q&A
MCTF技术的主要功能是什么？
MCTF技术通过对未压缩的原始帧进行时域滤波，提高视频的压缩性能。
MCTF技术是由谁提出的？
MCTF技术是由爱立信的三位作者在2019年提出的。
MCTF技术在视频编码器中有哪些支持？
MCTF技术在x265、SVT-AV1和H.266开源VVenc编码器中得到支持。
MCTF技术的优化版本在哪些软件中开始支持？
MCTF的优化版本在VTM软件的13.0和HM软件的16.24开始支持。
MCTF技术的核心思想是什么？
MCTF技术的核心思想是基于运动估计的帧间原始像素平均。
MCTF技术的历史背景是什么？
MCTF技术的类似思想早在1984年就有相关论文提出。
