随着石油勘探的不断发展和地震资料处理工作的不断增加，地震处理中速度谱拾取效率和精度已经成为影响地震资料处理进度的主要原因。由于人眼对速度谱能量团聚焦中心的识别能力有限，使得拾取速度精确度不高，从而直接影响到动校正、叠前或者叠后偏移量的计算，降低地震资料的分辨率。并且人工拾取速度耗费大量时间与精力，降低了地震资料处理的效率。为此，本文引入Viterbi算法对其数学原理和程序实现方法进行深入探讨，并对水平层状介质模型和复杂的Marmousi模型实现对速度谱能量团的自动拾取，从而提高拾取精度和效率，取得了一定的进展。　　本文对基于马尔可夫（Markov）过程的Viterbi算法基本原理进行了深入的研究，将Viterbi算法在速度自动拾取上的应用进行了详细的数学推导和研究，使其实现具有向前做最大速度谱能量团的积分并且向后递归计算叠加速度的功能。利用二维数组模拟常规速度分析产生的速度谱，并用Viterbi算法对其进行模拟演算，从而验证了经过推导和设计的Viterbi算法适用于速度自动拾取，并且具有可行性和可靠性。　　建立水平层状介质模型和复杂的Marmousi模型两种模型，并正演模拟地震记录，进行常规速度分析和速度谱的制作，分析速度信息的分布规律及特征。对建立的两种模型实现在不同约束条件下的Viterbi算法自动拾取速度，并对拾取结果进行分析总结。最后对比由Viterbi算法自动拾取速度、人工拾取速度、准确速度计算得到的动校正和叠加剖面，结果表明Viterbi算法自动拾取速度更加接近于准确速度，验证了本文讨论方法的有效性和准确性。　　通过分析在数值模拟演算和两种模型应用中出现的问题，本文最后提出Viterbi算法反过程及逆时追踪速度自动拾取方法，并对这两种方法进行了初步探讨和分析，指明了下一步工作的方向和重点。