随着可视化信息技术的不断发展,视频信息的传输已经成为当今信息传递的方向和目标。因此,视频压缩技术自然成为了学者们的研究热点。近年来,由MPEG和VCEG的专家组成的联合视频小级JVT(Joint Video Team)共同制定了一系列的视频压缩编码国际标准,如H.261,H.263,H.264等。运动估计是视频压缩中的关键技术,其性能直接影响了视频压缩的失真度,同时也占有视频压缩编码过程中的主要的计算复杂度。在最新视频压缩编码标准H.264中,运动估计采用了多参考帧、多模式、高像素精度三项新技术。本文以H.264标准为基础,通过对运动估计过程的各个步骤进行研究分析,在多个环节上进行算法改进,具体内容如下。本论文首先,对视频压缩编码框架及运动估计技术进行了简单的介绍。在整个视频压缩编码过程中,运动估计是非常重要的一个环节。运动估计算法的优劣直接决定着视频压缩算法的效率。接着,对块匹配的运动估计技术进行了系统的研究。分别从起始搜索点,整像素搜索模式和提前中止算法三个方面对原有技术进行了研究和算法上的改进,提出了一种新的支持高像素精度的基于八边形网格搜索的运动估计算法,减少了运动估计过程搜索的象素点数,提高了算法的编码效率。然后,在所提出的八边形搜索模式的基础上对各种搜索模式进行有效的结合,如对称十字形、菱形和三角形模式,寻求具有最高效的搜索模式的结合方式,同时结合适当的提前中止算法,对整体算法进行优化,找到一种具有高质量和高效率的运动估计新算法。同时,本课题对所提出的算法进行了编程实现及仿真实验,来仿真改进算法的性能。通过对实验结果中的数据列表分析、比较,发现基于八边形搜索模式的算法优于现有的同类算法,实现了预期的研究目标。