MATLAB的预测程序,帧内预测matlab程序

帧内预测是视频编码中的一种技术，用于在视频压缩中减少数据量。在帧内预测中，当前图像的一个宏块（通常是 16x16 像素）被预测为先前已编码的图像中的某些宏块的线性组合。

以下是一个使用 MATLAB 实现的简单帧内预测程序：

function [predicted_block] = intra_prediction(reference_frame, mb_size, mode, mb_row, mb_col)

% reference_frame: 参考帧
% mb_size: 宏块大小
% mode: 预测模式
% mb_row: 宏块所在行数
% mb_col: 宏块所在列数

% 宏块的位置
row_pos = (mb_row-1)*mb_size+1;
col_pos = (mb_col-1)*mb_size+1;

% 根据预测模式选择相应的参考宏块
switch mode
    case 0 % DC 模式
        ref_block = reference_frame(row_pos:row_pos+mb_size-1, col_pos:col_pos+mb_size-1);
        predicted_block = ones(mb_size) * round(mean(ref_block(:)));
    case 1 % 左模式
        ref_block = reference_frame(row_pos:row_pos+mb_size-1, col_pos-1:col_pos+mb_size-2);
        predicted_block = [ref_block(:,end), ref_block(:,1:end-1)];
    case 2 % 上模式
        ref_block = reference_frame(row_pos-1:row_pos+mb_size-2, col_pos:col_pos+mb_size-1);
        predicted_block = [ref_block(end,:); ref_block(1:end-1,:)];
    case 3 % 左上模式
        ref_block = reference_frame(row_pos-1:row_pos+mb_size-2, col_pos-1:col_pos+mb_size-2);
        predicted_block = intra_prediction_helper(ref_block, mb_size, mode);
    case 4 % 右上模式
        ref_block = reference_frame(row_pos-1:row_pos+mb_size-2, col_pos:col_pos+mb_size+1);
        predicted_block = intra_prediction_helper(ref_block(:,2:end), mb_size, mode);
    case 5 % 左下模式
        ref_block = reference_frame(row_pos:row_pos+mb_size+1, col_pos-1:col_pos+mb_size-2);
        predicted_block = intra_prediction_helper(ref_block(2:end,:), mb_size, mode);
    case 6 % 右下模式
        ref_block = reference_frame(row_pos:row_pos+mb_size+1, col_pos:col_pos+mb_size+1);
        predicted_block = intra_prediction_helper(ref_block(2:end,2:end), mb_size, mode);
end

end

% 辅助函数，计算左上、右上和左下模式的预测值
function [predicted_block] = intra_prediction_helper(ref_block, mb_size, mode)

if mode == 3 % 左上模式
    top_row = ref_block(1,:);
    left_col = ref_block(:,1);
    diag = ref_block(1,1);
    predicted_block = zeros(mb_size);
    for i = 1:mb_size
        for j = 1:mb_size
            if i == 1
                predicted_block(i,j) = top_row(j);
            elseif j == 1
                predicted_block(i,j) = left_col(i);
            else
                predicted_block(i,j) = round((top_row(j) + left_col(i) - diag)/2);
            end
        end
    end
elseif mode == 4 % 右上模式
    top_row = ref_block(1,:);
    right_col = ref_block(:,end);
    diag = ref_block(1,end);
    predicted_block = zeros(mb_size);
    for i = 1:mb_size
        for j = 1:mb_size
            if i == 1
                predicted_block(i,j) = top_row(j);
            elseif j == mb_size
                predicted_block(i,j) = right_col(i);
            else
                predicted_block(i,j) = round((top_row(j) + right_col(i) - diag)/2);
            end
        end
    end
elseif mode == 5 % 左下模式
    bottom_row = ref_block(end,:);
    left_col = ref_block(:,1);
    diag = ref_block(end,1);
    predicted_block = zeros(mb_size);
    for i = 1:mb_size
        for j = 1:mb_size
            if i == mb_size
                predicted_block(i,j) = bottom_row(j);
            elseif j == 1
                predicted_block(i,j) = left_col(i);
            else
                predicted_block(i,j) = round((bottom_row(j) + left_col(i) - diag)/2);
            end
        end
    end
end

end

该程序实现了帧内预测的各种模式，包括 DC 模式、左模式、上模式、左上模式、右上模式、左下模式和右下模式。要使用该程序，您需要提供一个参考帧、宏块大小、预测模式以及要进行预测的宏块的行和列位置。该程序将返回预测的宏块。