视频信息在多媒体信息中占据着重要的地位，但视频数据的冗余度大。因此，经压缩处理后的视频质量高低直接决定了多媒体服务的质量，对视频编码的研究己成为信息技术领域的重点。新一代视频压缩标准H.264具有低码率、高画质、高压缩比等特点。但为了提高编码效率，它采用了许多高计算复杂度的算法，使编解码的计算量大幅增加。经过对H.264编码器的分析可以得出，运动估计是视频压缩编码中的核心技术之一，且它在整个编码过程中所占时间最长。凶此，如何在保证性能的前提下提高运动估计算法的效率，成为了目前视频压缩领域研究的热点之一。 本文首先论述了H.264视频编码标准的基本结构和关键技术；然后对运动估计技术的基本原理进行了阐述，在对块匹配运动估计的原理进行了介绍后，充分回顾了几种经典的基于块匹配的运动估计方法。在理解块匹配问题本质的基础上，系统地归纳总结了目前国内外现有的块匹配准则和块匹配算法。根据不同搜索算法所采用的搜索模板与搜索策略，分析了它们的适用范围及优缺点。 随后本文针对运动估计算法过程中的几个方面做了详细的分析和研究：从采样点的分布方式和采样率两个方面对基于SAD匹配准则的亚采样技术进行了探讨。在分析了现有的初始搜索点预测方法后，提出了一种基于矢量相似性的初始搜索点的预测方法；同时在对现有的运动矢量分布模型进行简要介绍后，提出了一种基于运动矢量的动态搜索框，并对它们进行了实验仿真，验证了它们的性能优势。随后本文提出一种基于方向自适应的搜索策略，并对它的适用范围以及性能优势进行了实验验证。 另外本文在对亚像素精度运动估计技术和多参考帧选择快速算法进行分析后，对H.264标准模型JM中的EPZS算法进行了详细介绍，并结合前面的研究成果在该算法基础上提出了改进的IEPZS算法。通过对大量典型的视频序列进行测试后，验证了该算法在保证了搜索性能的前提下大幅缩短了运动估计的时间，加快了整个H.264系统的编码速度。