H.264压缩技术之帧内预测（I Frame）——Matlab源码解析

前言

这篇博客开始就将介绍H.264视频编码中的，帧内编码，也就是I帧编码。章节展开将严格按照Matlab源码的逻辑进行书写。如果你手头有代码，建议配合代码一起食用。（开源代码overview部分有介绍）

另外注意：这里的子目录，代表进入了函数中。例如：3.main()，那么3.1就是main{ code }.

前文回顾:强烈建议回顾一下Overview部分。
H.264压缩技术之总览（Overview）——Matlab源码解析.
H.264压缩技术之视频基础（foundation of learning video）——Matlab源码解析.

1.设置参考帧+I帧编码

由于进行编码的帧格式为 IPPP格式，也就是说第一个帧是I帧，后续的都是P帧。
所以设置第一帧参考帧X为自身：

X(:,:,1)=Seq(:,:,1) %解释一下Seq为啥是3维数组，前两位代表每个帧的像素值，最后一位代表是第几帧

进行I帧编码

[Seq_r(:,:,1),bits] = encode_i_frame(Seq(:,:,1),QP);    % Encoding
%encode_i_frame函数是编码I帧的函数，
%函数内主要操作为：熵编码，残差块，预测等
%QP为质量因子
%返回的结果Seq_r为重构帧，bits为进行编码后的比特流

2.Seq序列分块

这里的Seq可以理解为最左边的建筑工。现在将建筑工进行16-16分块。对每个16-16的大块，再进行4-4的小分块。这里用不同的颜色标记出不同的小分块。

3.开始对每块进行预测

这里的预测分为3种情况。分别是：

1. 无需预测：针对左上角的块
2. 仅仅需要水平或垂直预测
3. 9个方向都得预测

如下图：右上角那一块蓝色块，就是属于不需要进行预测操作的块。对于右下角的橙色部分的块（4*4，不包含蓝色部分）仅仅需要进行水平预测。对于其他的普通情况，那么就需要进行9大方向的预测。

这里笔者仅仅介绍一种水平预测模式。其他的8种模式十分的类似，读者可以自行进行实验或查阅相关资料。