H.264标准是新一代的视频编码标准，具有高效的压缩性能与良好的应用前景。但高效性是以增加编码算法的运算复杂度为代价的，难以满足实时编码系统的要求。运动估计是编码器中耗时最大的模块，因此快速运动估计算法成为视频压缩领域的一个重要的研究热点。　　 本文深入研究了H.264标准的关键技术，分析了三步搜索法、新三步搜索法、四步搜索法、基于块的梯度下降搜索法、钻石搜索法五种基于块的快速搜索算法。在JM测试模型15.0版本上对后四种算法进行测试，结果表明：新三步搜索法得到的图像编码质量最佳，四步搜索法与钻石搜索法次之，基于块的梯度下降搜索法最差。但从算法的时间复杂度来看，优劣顺序刚好相反。　　 针对H.264标准当前的预测运动矢量只利用空间相关性的不足，对于运动的分块，利用时间相关性对预测运动矢量进行优化。测试结果表明，该优化大幅提高了快速搜索算法的搜索速度，同时提高了它们的搜索质量。　　 在分析新三步搜索法与基于块的梯度下降搜索法的基础上，结合前者搜索质量与后者搜索速度的优势，提出一种新的快速搜索算法--Cross-BBGDS。测试结果表明，该算法以与基于块的梯度下降搜索法相当的速度实现了与新三步搜索法相当的搜索质量，对不同特性视频序列的适应性强。将该算法与预测运动矢量优化结合后，测试结果表明，视频编码的性能得到了进一步提高，能够更好地适应实时编码系统。