随着可视电话/电视会议、数字电视、VCD/DVD等应用的发展,视频压缩编码技术已经成为学术界和产业界普遍关注的热点。本文对视频压缩编码中的关键技术——运动估计和补偿方法进行了研究,内容包括:对视频运动模型进行分析,推导了三维刚体经摄像机正交投影到二维空间后的运动场参数模型。结合二维运动场参数模型,在分析现有的全局运动估计算法基础上,提出了改进算法,与传统算法相比,改进算法在计算速度和精确性上都要优于现有算法。在分析现有的视频编码国际标准所采用的视频编码框架的基础上,提出了基于全局运动补偿编码的视频编码框架。结合视频压缩编码标准H.263,设计并实现了基于全局运动补偿编码的H.263编码器。与现有编码器相比,全局运动补偿编码可以平均节约50%的码流,同时重建图像的质量平均提高2-4dB。结合我国自主开发的先进的视频压缩编码标准AVS,设计并实现了基于全局运动补偿编码的AVS编码器,与现有的编码器相比,全局运动补偿编码可以使重建图像的质量提高0.1dB以上。