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摘要：AV1视频编码标准定义了5种非方向帧内预测模式用于处理图像平滑区域：1) DC_PRED模式通过计算相邻参考像素平均值生成预测值；2) SMOOTH_V/H_PRED模式分别采用垂直/水平方向的二次插值；3) SMOOTH_PRED模式综合两种方向插值结果；4) PAETH_PRED模式基于三个参考像素选择最优预测方向。这些模式通过不同加权算法和参考像素组合，有效提升了平滑区域的编码效率。预测模式通过intra_frame_y_mode和uv_mode语法元素进行标识。

本文详细介绍了AV1视频编码标准中的方向帧内预测技术。主要内容包括：1）预测方向定义，AV1在VP9的8种基准预测方向基础上，通过角度偏移量扩展至56种预测方向；2）参考像素处理流程，包含滤波过程（根据块尺寸和预测角度选择不同滤波器）和上采样操作（使用4抽头插值滤波器提升小尺寸块的预测精度）；3）预测像素生成算法，根据预测角度分为四种情况（小于90°、90°-180°、大于180°以及垂直/水平模式），通过参考像素投影和线性插值计算预测值。这些技术通过精细化的方向预测和参考像素处理，显著提升了帧内预测的准确

本文介绍了AV1视频编码标准中帧内预测参考像素的获取与填充方法。主要内容包括：1）参考像素的获取原理，通过重构相邻块的像素值作为预测参考；2）参考像素可用性判断，分析不同位置图像块（如边界块、未编码块）的参考像素可用状态；3）参考像素填充策略，详细说明了当参考像素不可用时，如何根据可用像素进行替代填充的具体规则，包括上方参考像素、左侧参考像素和左上角参考像素三种情况的处理流程。这些方法确保了在各种情况下都能使用完整的帧内预测模式集合。

AV1视频编码中的帧内预测技术通过消除空间冗余实现高效压缩，主要包括三类预测模式：方向性预测（56种方向模式）、非方向性预测（5种平滑模式）和递归预测（5种相关性模式）。该技术支持4×4到64×64像素的亮度块预测，以及4×4到32×32像素的色度块预测，并允许正方形和矩形（1:2/2:1、1:4/4:1）预测块划分。通过使用相邻重构像素作为参考，结合参考像素滤波和变换块细分机制，AV1显著提升了预测精度。值得注意的是，128×128编码块会被强制拆分为64×64块进行处理，所有子块共享相同预测模式。