在H.265/HEVC中，35種預(yù)測(cè)模式是在PU的基礎(chǔ)上定義的罩锐，而具體幀內(nèi)預(yù)測(cè)過程的實(shí)現(xiàn)則是以TU為單位的。編撰規(guī)定PU可以以四叉樹的形式劃分TU卤唉，且一個(gè)PU內(nèi)所有TU共享同一種預(yù)測(cè)模式的形式劃分TU,且一個(gè)PU內(nèi)的所有TU共享同一種預(yù)測(cè)模式涩惑。H.265/HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)可分為以下3個(gè)步驟：
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1.判斷當(dāng)前TU相鄰參考像素是否可用并做相應(yīng)的處理
2.對(duì)參考像素進(jìn)行濾波
3.根據(jù)濾波后的參考像素計(jì)算當(dāng)前TU的預(yù)測(cè)像素值
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1.相鄰參考像素的獲取
如圖，當(dāng)前的TU大小為NxN桑驱，其參考像素按區(qū)域可分為5部分：左下（A）竭恬、左側(cè)（B）、左上（C）熬的、上方（D）和右上（E）,一共4N+1個(gè)點(diǎn)痊硕。若當(dāng)前TU位于圖像邊界，或Slice押框、Tile的邊界（H.265/HEVC規(guī)定在幀內(nèi)編碼中岔绸，相鄰Slice或Tile不能相互參考），則相鄰參考像素可能會(huì)不存在或不可用。另外盒揉，在某些情形下A或E所在的塊可能尚未進(jìn)行編碼晋被，此時(shí)這些參考像素也是不可用的。
當(dāng)參考像素不存在或不可用時(shí)刚盈，H.265/HEVC標(biāo)準(zhǔn)會(huì)使用最鄰近的像素進(jìn)行填充羡洛。例如，若區(qū)域A的參考像素不存在藕漱，則區(qū)域A所有參考像素都用區(qū)域B最下方的像素進(jìn)行填充欲侮；若區(qū)域E的參考像素不存在，則區(qū)域E所有參考像素都用D最右側(cè)的像素進(jìn)行填充肋联。需要說明的是锈麸，若所有參考像素都不可用，則參考像素都用固定值填充牺蹄，該固定值大小為
R = 1 << （BitDepth -1）
源碼解析：
fillReferenceSamples這個(gè)函數(shù)忘伞，它主要功能是在真正進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)之前，使用重建后的Yuv圖像對(duì)當(dāng)前PU的相鄰樣點(diǎn)進(jìn)行賦值沙兰，為接下來進(jìn)行的角度預(yù)測(cè)提供參考樣點(diǎn)值氓奈。
源碼解析可以參考：http://blog.csdn.net/hevc_cjl/article/details/8175721
幀內(nèi)預(yù)測(cè)一個(gè)很重要的函數(shù)initAdiPattern，它的主要功能有三個(gè)鼎天，（1）檢測(cè)當(dāng)前PU的相鄰樣點(diǎn)包括左上舀奶、上、右上斋射、左育勺、左下鄰域樣點(diǎn)值的可用性，或者說檢查這些點(diǎn)是否存在罗岖；（2）參考樣點(diǎn)的替換過程涧至，主要實(shí)現(xiàn)的是JCTVC-J1003即draft 8.4.4.2.2的內(nèi)容，主要由函數(shù)fillReferenceSamples來完成桑包；（3）相鄰樣點(diǎn)即參考樣點(diǎn)的平滑濾波南蓬，主要實(shí)現(xiàn)draft 8.4.4.2.3的內(nèi)容。
源碼解析可以參考：http://blog.csdn.net/HEVC_CJL/article/details/8184276
2.參考像素的濾波
1.不同大小TU需要進(jìn)行參考像素濾波的模式
DC模式以及4x4大小的TU都不需要進(jìn)行參考像素濾波哑了。其他情形介紹如下：
32x32TU：除了模式10（水平）赘方、模式26（垂直）之外的所有角度模式以及Planar模式。
16x16TU:在32x32TU的基礎(chǔ)上進(jìn)一步出去最接近水平個(gè)垂直方向的4個(gè)模式——模式9弱左、11窄陡、25、27
8x8TU：僅對(duì)3個(gè)45度傾斜方向的模式（模式2拆火、18跳夭、34）以及Planar模式進(jìn)行參考像素濾波鳖悠。
2.常規(guī)濾波與強(qiáng)濾波方法
這部分就是需要滿足幾個(gè)條件進(jìn)行常規(guī)濾波或者強(qiáng)濾波。
2.預(yù)測(cè)像素的計(jì)算
與h.264/avc相比优妙，h.265/hevc增加使用了左下方塊的邊界像素作為當(dāng)前塊的參考乘综。這是由于h.264/avc以固定大小的宏塊為單元進(jìn)行編碼，在對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)時(shí)套硼，其左下方塊很有可能尚未進(jìn)行編碼卡辰，無法用于參考；而h.265/hevc四叉樹形的編碼結(jié)構(gòu)使得這一區(qū)域成為可用像素邪意。此外九妈，這一區(qū)域像素的使用也提供了更多可能的預(yù)測(cè)方向，在某些情形下（如傾斜向上方向的紋理等）能夠大幅度提高預(yù)測(cè)精度雾鬼。
H.265/HEVC亮度分量幀內(nèi)預(yù)測(cè)支持5種大小的PU： 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64
每一種大小的PU都有35種預(yù)測(cè)模式：
1. Planar模式
2. DC 模式
3. 33種角度模式
所有預(yù)測(cè)模式都使用相同的模板萌朱。
1.Planar模式（解決漸變式的平滑紋理區(qū)域）
Planar模式是由H.264/AVC中的Plane模式發(fā)展而來的，它適用于圖像值緩慢變化的區(qū)域策菜。Planar模式使用水平和垂直方向的兩個(gè)線性濾波器晶疼，并將二者的平均值作為當(dāng)前塊像素的預(yù)測(cè)值。
2.DC模式（適用于大面積平坦區(qū)域）
DC模式適用于大面積平坦區(qū)域又憨，其做法與H.264/AVC基本相同翠霍。當(dāng)前塊預(yù)測(cè)值可由其左側(cè)和上方（注意不包含左上角、左上方和右上方）參考像素的平均值得到蠢莺。
3.角度模式
H.264/AVC使用了8中不同的預(yù)測(cè)方向（4x4大小）躏将，H.265/HEVC則進(jìn)一步細(xì)化了這些預(yù)測(cè)方向锄弱，規(guī)定了33種角度預(yù)測(cè)模式，以更好地適應(yīng)視頻內(nèi)容種不同方向的紋理祸憋。
下圖給出了33種角度模式的具體方向会宪，其中V0(模式26)和H0(模式10)分別表示為垂直和水平方向，其余模式的預(yù)測(cè)方向都可以看成再垂直或水平方向上做了一個(gè)偏移夺衍，該偏移角的大小可由模式下方的數(shù)字計(jì)算得出狈谊。
θ 為正表示預(yù)測(cè)方向向左偏移，θ為負(fù)表示預(yù)測(cè)方向向右偏移沟沙；對(duì)于水平類模式，θ為正表示預(yù)測(cè)方向向上偏移壁榕，θ為負(fù)表示預(yù)測(cè)方向向下偏移矛紫。
對(duì)于模式1125，當(dāng)前塊的預(yù)測(cè)需要同時(shí)用到上方和左側(cè)的參考像素牌里。為了能夠使用一種統(tǒng)一的形式來計(jì)算預(yù)測(cè)像素值颊咬，H.264/HEVC標(biāo)準(zhǔn)采用了一種“投影像素”的方法务甥，對(duì)于模式1825（垂直類模式），須將左側(cè)參考像素按給定方向偷影至上方參考像素的左側(cè)（水平排列）喳篇，而對(duì)于模式11~17（水平類模式）敞临，須將上方參考像素按給定方向投影至左側(cè)參考像素的上方（垂直排列）。
step:
- 對(duì)于給定垂直類模式M,使用“投影像素”法將其需要用到的參考像素映射為一維形式麸澜，記為Ref.
2.計(jì)算當(dāng)前像素對(duì)應(yīng)參考像素的Ref中的位置挺尿，記為pos：
pos = (y* offset[M]) >> 5
3.計(jì)算當(dāng)前像素對(duì)應(yīng)參考像素的加權(quán)因子w：
w = (y * offset[M]) & 31
其中，&表示按位與運(yùn)算炊邦。
4.計(jì)算當(dāng)前像素的預(yù)測(cè)值：
Px,y = ((32-w)Ref[pos]+wRef[pos+1]+16)>>5
需要注意的是,對(duì)于模式26（垂直模式）编矾，預(yù)測(cè)像素值改由下式計(jì)算：
Px,y = Rx,o +（(Ro,y - Ro,o） >> 0）
源碼解析：
HM中TComPrediction.cpp文件下有以上模式的函數(shù)，具體的解析可以參考：
http://blog.csdn.net/hevc_cjl/article/details/8175721
http://blog.csdn.net/hevc_cjl/article/details/8184276
http://blog.csdn.net/hevc_cjl/article/details/8200793
http://blog.csdn.net/hevc_cjl/article/details/8216065
http://blog.csdn.net/hevc_cjl/article/details/8259844
http://blog.csdn.net/hevc_cjl/article/details/8259844
