现代数字视频技术发展日新月异,其应用范围涉及到人们日常生活中的方方面面,在可视电话、数字电视、多媒体存储等众多领域中都可以见到它的身影,而正是由于其良好的市场前景,促进了一系列相关视频编码标准的产生。ISO/IEC和TU-T是目前制定视频编码标准的两大国际主流组织,ISO/IEC组织主要针对视频存储(DVD)、广播电视、因特网和无线上网的流媒体等领域,其制定的标准有MPEG-x等;ITU-T组织主要针对实时的视频通信领域,具体范围如视频会议等。H.264/AVC是由ISO/IEC与ITU-T两大标准组织组成的联合视频组(JVT)制定的新一代的视频压缩编码国际标准。与早期的视频压缩编码标准相比,H.264标准增加了许多新的特性,如分层设计、亚像素精度估计和多参考预测等。H.264编码方案以高复杂度为代价换来高压缩比。所以,如何降低算法复杂度,提高编码器编码速度是实现实时编解码的关键。运动估计技术是视频压缩编码领域中最重要、发展最快的技术之一,它是降低算法复杂度、提高算法编码效率的主要途径。本文对H.264视频压缩编码标准及运动估计技术进行了研究,介绍了运动估计算法的研究现状、基本原理和经典的块匹配运动估计算法,重点研究了EPZS算法和UMHexagonS算法。本文主要做了以下几方面的研究工作:(1)对传统的块匹配运动估计算法进行了综述,详细描述了常见的块匹配运动估计算法的算法步骤,且对其优缺点进行分析和总结。(2)从帧间编码模式角度出发,根据不同编码模式在标准测试序列中所占比例情况,给出了一种EPZS运动估计算法的改进算法。改进算法首先分析各个模式在测试序列中所占比例,然后排除那些使用概率很小的编码模式,最后借鉴连续消除算法思想从而提高算法编码效率。(3)根据UMHexagonS运动估计算法的特点,本文分析了其中不足之处,从DCT变换全零块检测角度,给出了判别全零块的准则,在此基础上,本文对算法采用的非对称十字型模板、5×5模板分别进行了改进。(4)在算法JM参考模型上,本文实现和改进了EPZS及UMHexagonS运动估计算法。实验结果表明,在保证图像质量的前提下,改进算法比原算法具有更好的编码性能。