随着多媒体技术和网络的飞速发展,作为信息的核心载体之一视频,因为能给人最直观的视觉感受,所以得到了最广泛的应用,最常见的有视频会议,视频网站等。由于视频信息量巨大,如何对视频数据进行压缩编码再传输变得尤其重要,基于此人们不断提出改进的视频压缩标准,从最初的MPEG-1到最新的H.264视频压缩标准。实验表明,在保证相同的重建图像质量下,与H.263和MPEG-4相比,H.264能够减少50%的码率,不过这也极大的增加了运算量。作为视频编码的核心技术,运动估计是编码过程中最复杂和最耗时的过程。统计数据表明,在H.264编码中,运动估计大约要占用整个视频编码时间的60%～80%,参考帧选取的越多,占用时间也越多。因此,对运动估计算法进行研究,对整个视频压缩过程是非常有必要的。本文首先介绍了课题研究背景和各种视频标准,紧接着对H.264视频编码基本概念、编解码原理和关键编码技术做了详细的分析,然后重点阐述了基于块匹配的运动估计基本原理和几种经典的快速运动估计算法,并在JM10.1的测试模型下,对几种典型的运动估计算法做了性能测试和数据对比,最后提出了一种改进型的UMHexagonS算法,与当前的UMHexagonS算法相比,其在编码质量没有明显下降的情况下,其搜索时间(ms)减少了10%左右,提高了编码效率。