角度（Angular）模式通过 33 种精细的方向来模拟图像的纹理和边缘。

其核心流程可以概括为：为块内每个像素点，沿着指定角度反向投影到参考像素行/列上，再通过插值计算出预测值。

第 1 步：模式与角度的映射

首先，33 个角度模式（模式号 2 到 34）需要映射为具体的几何角度和位移参数。这些模式被分为两大类：

• 水平类模式 (Horizontal-like, 模式 2-17)：预测角度比 45 度更接近水平。主要使用左侧的参考像素列进行预测。
• 垂直类模式 (Vertical-like, 模式 18-34)：预测角度比 45 度更接近垂直。主要使用上方的参考像素行进行预测。

每个模式都对应一个整数化的角度位移参数 intraPredAngle。这个参数的绝对值越大，表示角度越偏离纯粹的水平或垂直。这是一个预定义的查找表。

注意：intraPredAngle 是一个位移因子，32 对应 tan(angle) 的 32 倍。例如，intraPredAngle = 32 意味着每向下移动一个像素，就向右平移 32/32 = 1 个像素。

第 2 步：构建扩展参考像素数组

为了处理各种角度的投影，算法需要一个比块尺寸更大的参考像素集合。它会根据模式的类别（水平类/垂直类）来构建一个一维的扩展参考数组 ref[]。

对于垂直类模式 (18-34):

• 主参考 (Main Array)：ref[] 的主体是上方的参考像素 p[x][-1]，从左上角 p[-1][-1] 一直延伸到右上角 p[2N-1][-1]。
• 侧参考 (Side Array)：当投影角度非常陡峭，导致投影点为负数时，需要用到左侧的参考像素。

ASCII 图示 (垂直类模式):

     <- Main Array ->
p[-1][-1] p[0][-1] ... p[N-1][-1] ... p[2N-1][-1]
   +----------------+
   |  (x,y)         |
   |     * |
   |   /            |
   |  / (投影)      |
   | /              |
   +----------------+

对于水平类模式 (2-17):

• 主参考 (Main Array)：ref[] 的主体是左侧的参考像素 p[-1][y]，从左上角 p[-1][-1] 一直延伸到左下角 p[-1][2N-1]。
• 侧参考 (Side Array)：当投影角度非常平缓时，需要用到上方的参考像素。

第 3 步：逐像素投影与插值计算

这是算法的核心，对块内的每一个像素 (x, y)（x, y 从 0 到 N-1）循环执行。我们以垂直类模式 (mode ≥ 18) 为例：

1. 计算整数投影位置 i 和小数位移 f：
   • 首先计算一个总位移：delta_pos = (y + 1) * intraPredAngle
   • 这个位移 delta_pos 是一个带小数的偏移量，在实现中用 32 倍的整数表示。
   • 小数位移 f (fraction) 是总位移的低 5 位：f = delta_pos & 31。
   • 整数投影位置的偏移是总位移的高位（带符号右移 5 位，相当于除以 32）：delta_ref = delta_pos >> 5。
2. 确定最终参考像素索引 ref_idx：
   • 最终的索引是当前像素的 x 坐标加上这个整数偏移：ref_idx = x + delta_ref。
3. 插值计算预测值：
   • 情况 A：无小数位移 (f == 0)
     • 投影点正好落在整数位置上，无需插值。
     • 直接复制参考像素：pred(x, y) = ref[ref_idx]
   • 情况 B：有小数位移 (f != 0)
     • 投影点落在两个参考像素 ref[ref_idx] 和 ref[ref_idx + 1] 之间。
     • 使用线性插值计算预测值： pred(x, y) = ((32 - f) * ref[ref_idx] + f * ref[ref_idx + 1] + 16) >> 5
     • 这个公式是一个加权平均：pred ≈ ref[ref_idx] * (1 - f/32) + ref[ref_idx+1] * (f/32)。+16 是为了四舍五入，>>5 是除以 32。

水平类模式 (mode < 18) 的计算过程完全类似，只是 x 和 y 的角色互换。

第 4 步：特殊情况处理 (负索引投影)

当 ref_idx 计算出来是负数时，意味着投影点落在了左上角 p[-1][-1] 的左边或上边。这时就需要用到侧参考数组，并且插值计算方式会略有不同，通常是使用一个预定义的 invAngle 参数（角度的倒数）来进行二次投影。

例如，对于垂直模式，当 ref_idx 为 -1 时，说明投影到了 p[-1][-1] 和 p[-2][-1] 之间（p[-2][-1] 并不存在），此时会改用 invAngle 从 p[-1][-1] 沿着左侧参考列向下投影来计算。

总结

对于块内每一个像素 (x, y):

1. 输入：Intra 模式号、x 和 y 坐标、扩展参考像素数组 ref[]。
2. 查找：根据模式号查到 intraPredAngle。
3. 计算投影：
   • delta_pos = (y+1) * intraPredAngle (以垂直模式为例)
   • f = delta_pos & 31
   • ref_idx = x + (delta_pos >> 5)
4. 插值：
   • 如果 f == 0，pred(x,y) = ref[ref_idx]
   • 如果 f != 0，pred(x,y) = ((32-f)*ref[ref_idx] + f*ref[ref_idx+1] + 16) >> 5
5. 输出：预测像素值 pred(x,y)。