Để dự đoán các loại nội dung khác nhau một cách hiệu quả, HEVC hỗ trợ một vài phương pháp dự đoán mẫu. Nội dự đoán góc được thiết kế để mô hình hóa các cấu trúc định hướng khác nhau thường xuất hiện trong các hình ảnh. Ngược lại chế độ dự đoán phẳng và DC cung cấp khả năng dự đoán cho các vùng hình ảnh với các nội dung mịn và thay đổi dần dần. Dự đoán phẳng và dự đoán DC cũng rất hữu ích trong việc tạo ra các khối dự đoán “trung hòa” không có các thành phần tần số cao cho các kết cấu phức tạp mà không thể mô hình hóa chính xác với bất kì bộ dự đoán định hướng nào mà nội dự đoán góc có thể tạo ra. Một vài chế độ góc và chế độ dự đoán DC bao gồm một thao tác hậu lọc sáng để tăng cường tính liên tục của tín hiệu dự đoán tại đường biên khối.
Nội dự đoán góc trong HEVC được thiết kế để có thể mô hình hóa có hiệu quả các cấu trúc định hướng khác nhau thường thấy trong các nội dung video và hình ảnh. Tập hợp các hướng dự đoán khả dụng được lựa chọn để cung cấp sự đánh đổi tốt giữa độ phức tạp mã hóa và hiệu suất mã hóa cho các video điển hình. Quá trình dự đoán mẫu được thiết kế để có yêu cầu tính toán thấp và thích hợp với các kích thước khối và hướng dự đoán khác nhau. Điều đó đặc biệt quan trọng do số lượng kích thước khối và hướng dự đoán hỗ trợ bởi mã hóa nội bộ HEVC lớn hơn rất nhiều các chuẩn mã hóa và giải mã trước đây như H264. Trong HEVC, có bốn kích thước khối nội dự đoán có hiệu quả trong khoảng từ 4x4 tới 32x32 mẫu, mỗi kích thước hỗ trợ 33 hướng dự đoán riêng biệt. Một bộ giải mã do đó cần hỗ trợ 132 sự kết hợp của kích thước khối và hướng dự đoán [2].
b) Dự đoán DC
Trong trường hợp dự đoán DC, các giá trị mẫu đã được dự được phân bố với một hằng số thể hiện trung bình của các mẫu tham chiếu bên trái và bên trái khối được dự đoán. Các khối sáng đã được dự đoán có kích thước 16x16 và nhỏ hơn đi qua một quá trình lọc sáng để làm dịu đi các cạnh bên trái và bên trên của khối
c) Dự đoán phẳng
Trong khi dự đoán góc cung cấp một ước lượng tốt cho các cấu trúc với các cạnh đáng kể, nó có thể tạo ra vài đường khả kiến trong các khu vực hình ảnh mịn. Tương tự, một số khối có thể được quan sát trong khu vực hình ảnh mịn khi dự đoán DC được áp dụng tại các tốc độ bit thấp hoặc trung bình. Dự đoán phẳng của HEVC được thiết kế để vượt qua các vấn đề trên bằng cách có thêm khả năng để tạo một bề mặt dự đoán không gián đoạn trên các đường biên khối. Điều này đạt được bằng cách lấy trung bình dự đoán tuyến tính ngang và dọc trên nền tảng mẫu.