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H.264是ITU-T与ISO/IEC组成视频组(JVT)联合开发的新一代视频压缩编码标准。该标准以高效的编码效率和网络友好性得到人们的广泛关注，与此同时，H.264/AVC编解码器的计算复杂度与其它视频压缩标准相比，高出了许多倍，需要消耗大量的系统资源和时间。本论文针对编码算法中最复杂的运动估计模块进行了研究分析，开展了以下工作：
(1)通过对块匹配算法的原理进行研究，针对在实际低比特率的视频编码图像中，大多数待编码块在变换与量化之后往往变成了零块这一特点，本文提出一种全零块预判终止方案，在进行运动搜索的同时，就判断序列块在变换和量化之后是否会成为零块，如果是零块，则停止该块的运动搜索，并且略去其后对该块的变换与量化操作;如果不是全零块，则仍按原先的方法进行处理，增加一个与内容相关的自适应阈值，以判断是否可立即结束搜索，该方法在保证了原算法率失真性能的同时，进一步降低了算法的运算量。
(2)通过在研究分析现有经典全搜索、三步搜索、菱形搜索、非对称十字型多层次六边形格点运动搜索策略算法基础上，提出了一种改良的综合搜索策略。先根据预测到的搜索中心进行一次LDSP搜索，然后分别根据不同情况动态进行水平十字形搜索、小交叉模式搜索、垂直十字搜索模板选择。
(3)针对H.264中运算量耗时最多的几个关键模块的功能函数，在程序上对它们进行了优化，在TI公司于2005年新近推出的达芬奇(DaVinci)平台上，利用参考软件CCS3.1附属代码分析选项profile开展算法结构、编译选项、线性汇编等方面的优化工作。
(4)对整个算法进行了仿真评估，在标准配置下，通过JM14.2参考模型在VC6.0环境以及CCS平台，将该算法与菱形算法的性能进行了比较。测试结果表明，改进的运动估计算法在保证图象质量的前提下，提高了大约10％的编码速度，该算法可显著降低码率和失真度，同时搜索速度也有一定提高。