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基于经典的三步法(TSS),提出一种更有效的运动估计方法——双重跟踪三步法(DTTSS)。DTTSS在TSS第1步搜索结束后选取2个最优匹配点为下一步的起始点进行双重跟踪,在保持较高搜索速度的前提下,DTTSS可有效避免TSS中搜索陷入局部最优的问题。将该算法应用于运动估计/运动补偿的帧频提升系统。将实验结果与全搜索法、局部全搜索法、三步法进行对比分析,根据平均每块搜索点数、准确度、内插帧视觉效果及其峰值信噪比验证该算法的有效性。