Intra-prediction

Intra-prediction – то, как кодек сжимает один кадр, не заглядывая в другие. Вместо хранения каждого пикселя напрямую энкодер предсказывает каждый маленький блок по пикселям сверху и слева (которые декодер уже восстановил) и сохраняет только небольшую поправку между предсказанием и реальностью. Это рабочая лошадка сжатия `i-frame` и причина, по которой JPEG-подобное изображение внутри видео меньше, чем настоящий JPEG того же содержимого.

Интуиция: в большинстве натуральных изображений много мест, где соседние пиксели похожи – чистое небо, кирпичная стена, гладкая кожа. Энкодер пробует несколько стандартных режимов предсказания (продолжить пиксели сверху вниз, продолжить пиксели слева вправо, смешать оба, использовать диагональный паттерн и т. д.), выбирает тот, что лучше совпадает с реальным блоком, и сохраняет только маленькую остаточную разницу. Для блока неба предсказание почти идеальное; для детализированной травы хуже – но в обоих случаях это сжимается лучше, чем сырые пиксели.

Современные кодеки сделали intra-prediction радикально умнее. У H.264 было 9 направленных режимов для блоков 4×4; у HEVC – 35; у AV1 – 56 плюс новые ненаправленные режимы и инструменты вроде «intra block copy», когда блок в скриншоте может ссылаться на другую часть того же кадра. Суммарный эффект: I-кадр в HEVC примерно на 25 % меньше, чем в H.264, а в AV1 – ещё меньше. Для продуктовых команд это невидимая технология, которая тихо двигает генерацию миниатюр, превью видео и первый кадр каждого стрима.