帧内预测一般每代标准提出的新技术或者改进都比较少，主要集中在扩展原有的预测模式（从264的9种->H.265的35->目前H.266的67），增加一些参考像素的滤波技术和预测像素在边界上的滤波技术等等，原因是帧内预测能够拿到的参考信息比较少，且实际中，全I帧的配置，应用场景很少，主要精力不在I帧上，公司都比较注重优化RA配置下的编码器，这个配置应用场景更加广。
H.265在帧内预测上并没有很新颖的技术出现，主要是扩展了原有的预测方向（9->35),改进了插值技术，为了提高帧内预测的精度，被投影的参考像素位置使用1/32像素精度计算，为了获得被投影的参考像素的值，要对位于整数位置间的两个最近的参数像素使用线性插值。
参考像素平滑（滤波）：在HEVC中，用于帧内预测的参考像素可以使用三阶([1 2 1]/4)平滑滤波器来平滑，这个和H.264/MPEG-4 AVC中的8x8帧内预测模式一样；HEVC可以根据预测方向，不连续的数量，和块大小来灵活的应用平滑操作；而在H.264/MPEG-4 AVC中，平滑操作不能用于4x4块，对于8x8块，也只能用于对角线预测方向；HEVC则可以对Intra_Angular[k], k=2, 18, 34，使用参考像素平滑；对于16x16块，除了近水平和近垂直方向外，可以对k为9-11和25-27预测方向使用参考像素平滑滤波；对于32x32块，除了水平(k=10)和垂直(k=26)方向外，可以对所有剩下的预测方向使用参考像素平滑滤波；当检测到不连续的数量超过阈值时，可以对三个相邻区域像素使用线性插值来做平滑预测，当块尺寸等于或大于8x8时，Intra_Planar模式也可以使用平滑滤波；但是不能对Intra_DC模式使用平滑滤波操作。
边界值平滑：有3种模式（Intra−DC、Intra−Angular[k] with k= 10 or 26）可以去除块边界的不连续性，当TB的尺寸小于32x32时，TB内的边界像素将被滤波后的值替代；对于Intra_DC模式，TB内的第一行和第一列的像素，使用以原像素和相邻像素作为二阶([3 1]/4)滤波器输入的输出值代替；对于Intra_Angular[10],水平方向，TB的第一列边界像素，使用相邻参考像素的差值，再加上左上角参考像素除二来代替；对于Intra_Angular[26],垂直方向，TB的第一行边界像素，和水平的处理类似；
编码模式：HEVC对所有块尺寸的亮度预测支持33种Intra_Angular，Intra_Planar, Intra_DC预测模式；由于方向的增加，HEVC在编码亮度帧内预测模式时要考虑三种最可能模式(MPM)的预测；而H.264/MPEG-4 AVC只考虑最可能模式的预测；
在这三个最可能模式中，如果相邻的上方和左方的PB都有效且是帧内预测编码模式，则前两个使用上方和左方的PB的亮度帧内预测模式来初始化；所有无效的预测模式都被认为是Intra_DC；为了避免需要存储相邻亮度预测模式的一行buffer，亮度CTB之上的PB都认为是无效的；当前两个最可能模式不相等时，第3个最可能的模式是Intra_Planar，Intra_DC,或Intra_Angular[26](垂直)，这3种模式在顺序上不是对前两种模式中的一种复制；当前两个最可能模式相等时，如果第一个模式的值为Intra_Planar或Intra_DC,则依据Intra_Planar，Intra_DC,或Intra_Angular[26](垂直)这三种模式，将第二个和第三个模式依据顺序上的不重复设为这三个模式中的两个；当前两个最可能模式是相等时，且第一个模式的值为Intra_Angular，则将第二个和第三个最可能模式设为和第一个模式的角度最接近的两个角度预测模式；
如果当前的亮度预测模式是三个最可能模式(MPM)中的一种，则只有MPM的索引号被传输给解码器；否则，除了三个最可能模式（MPMs）外，当前亮度预测模式的索引也要使用5比特的定长码字传输给解码器；
对于色度帧内预测模式，HEVC允许其选择Intra_Planar, Intra_Angular[26](垂直), Intra_Angular[10](水平),Intra_DC,Intra_Derived,这五种模式之一：其中，Intra_Derived是将色度预测模式设定为对应亮度块的帧内方向预测模式；对于这样一种设计，在原则上，HEVC支持的所有亮度方向预测模式在色度上也同样支持；这样的设计很好地取得了预测精度和信号传输开销间的平衡；被选择的色度预测模式是直接编码的(不使用对预测模式进行预测的机制);