本发明公开了一种HEVC帧内CU划分和PU预测模式选择方法及系统，方法包括：依次提取编码模式待选择的CTU；将180度帧内预测角度划分为8个纹理方向范围，并采用直方图统计的方法结合直方图的可叠加特性得到不同CU尺寸下的纹理方向范围?幅度分布直方图以及相应的最佳纹理方向范围、纹理强度和纹理复杂度；根据CU块的纹理复杂度确定CU块是否进行划分；根据PU块的纹理强度、PU块的最佳纹理方向范围和相邻PU块的预测模式，确定候选模式列表；计算候选模式的率失真代价，选择率失真代价最小的模式作为PU块的最优预测模式。本发明大幅减少了计算复杂度和计算量，实现了PU最优预测模式的快速选择，可广泛应用视频编码领域。