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为了提高块匹配运动估计算法的搜索速度与精度,提出一种鲁棒的基于空间预测和梯度下降法的菱形-方形快速匹配算法(PGDS);该算法主要思想是判断当前块的运动是否与相邻块相关,若相关,则求出预测矢量,然后以预测值为中心,运用高精度的SD-SP模板进行搜索;若不相关,则采用基于梯度下降法的菱形-方形搜索算法(GDS)从中心点开始搜索;实验结果表明,该算法与TSS,DS算法相比,搜索速度与精度都有明显的提高,且鲁棒性较强。