随着市场的需求，在尽可能低的存储情况下获得较好的图像质量和低带宽图像快速传输已成为视频压缩的两大难题。为此，ISO/IEC和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了新一代视频压缩标准H.264。正是因为H.264其良好的压缩性和网络友好性等新特点而成为目前视频存储和图像通信研究领域的一个热点问题。实现H.264实时编码是其中一个很重要的研究方向，尤其在移动视频、视频会议、可视电话等视频实时应用场合具有非常重要的研究意义和实用价值。　　 运动估计作为视频压缩框架中的关键技术，对视频压缩编码的质量和速度有着举足轻重的影响。因此寻找一种快速、高效的运动估计算法成了视频压缩领域的研究热点。如何对运动估计算法进行优化，降低编码复杂度，是本文研究的主要内容。本文正是以此为出发点，所作的工作主要有:　　 首先，简单介绍了数字视频编码标准在当今技术领域中的重要性以及数字视频编码标准的演进过程，接下来扼要评述了几种重要的视频编码标准。　　 其次，归纳总结了视频编码中常见的压缩技术，并对H.264中的新技术、新方案和改进的地方作总体的介绍。在前面分析的基础上，本文又深入研究了几种经典的运动估计算法，并对各算法进行了详细的描述及分析，如全搜索算法(FS)、三步搜索法(TSS)、菱形搜索法(DS)、MVFAST搜索法及UMHexagonS搜索法。　　 最后，结合H.264编码特点，本文提出了一种改进的快速运动估计算法-八边形运动估计算法，该算法深入分析了快速运动估计算法中的若干关键技术问题，借鉴一些快速运动估计搜索算法的优点，从搜索模式和加速策略方面加以改进的，提高了编码系统的搜索效率。该算法是一种混合型搜索法，在搜索过程中采用了八边形模板、大小菱形模板及正方形模板相结合的方式，同时还采用了起点预测技术避免陷入局部最小和提前终止策略，避免错误搜索带来的时间损耗。通过仿真实验验证了算法的可行性，采用本文算法可以节省大量搜索时间，使编码时间大大减少且不影响图像质量，弥补其他算法搜索缓慢的缺点。