随着全球信息化的飞速发展，多媒体技术也被推向风潮浪尖。数字电视、网络视频、手机视频等的发展要求视频压缩技术具有实时性的特点。当前的H.264/AVC视频压缩标准具有甚低码率、高质量、高压缩比等特点，但该标准是以牺牲运算复杂度来换取编码的高效率的。因此，需要对其算法进行改进以提高编码速度。运动估计是整个编码过程中耗时最长的，其用时约为编码时间的70%~90%，所以，缩短运动估计时间可以减少编码时间，有利于实时应用。基于块匹配的运动估计算法因其思想简单、易于硬件实现而得到广泛应用。对基于块的快速运动估计算法的研究是本文的重点。本文首先简要介绍了视频标准的发展历程，并对H.264标准的关键技术进行了大致描述，然后，阐述了运动估计原理，详细介绍了几种经典的运动估计算法，给出了他们的算法思想，并从各个方面分析了每种算法的优缺点，为本文的研究工作提供了一定的基础。JM测试模型中的UMHexagonS （Unsymmetrical-cross Multi-Hexagon-gridSearch）算法结合了各种算法的优点，提高了运动估计的搜索精度，是混合搜索快速运动估计算法中较为优秀的算法。但是，该算法的搜索起始点预测对于小运动类型的块其搜索点数有些过多，可以利用运动类型划分，来减少搜索点的个数；由于UMHexagonS算法未对运动类型分类，使得不同的运动类型都使用相同的搜索策略，造成了搜索点的浪费，因此，本文通过对运动分类方法进行研究，提出了一种新的分类方法，并根据实验数据，将运动类型分成三类，以缩短搜索过程；另外，非对称十字模板和5×5正方形模板其搜索点数过多，增加了计算量，本文通过对运动矢量的分布特性进行了研究分析，选取了改进的自适应十字模板和改进的十字菱形模板来减少搜索点的个数；最后，结合前面的三个改进，对原算法的搜索策略进行优化，以提高搜索速度。通过在JM18.4上对改进算法进行仿真验证，实验结果表明，本文的改进算法较原算法在保证了编码精度和码率的条件下，大大降低了运动估计时间，具有一定的使用价值。