在多媒体传输和存储中，由于表示视频信息的数字需要大量的比特数，对信道带宽和存储空间提出了很高的要求，已成为阻碍人类有效获取和使用信息的瓶颈之一。运动估计是视频编码的关键技术，它是一种帧间编码的方法，其最基本的原理是利用帧间的时间相关性，减少时间冗余度。一种优秀的运动估计技术应该能得到精确的运动矢量。用当前部分在相邻帧中寻找最相似的部分作为匹配部分，用运动矢量指向匹配部分，再用匹配部分与当前部分之间的差形成误差部分，以匹配部分和误差部分来重建压缩图像的过程叫运动补偿。为此，以运动估计技术为核心的视频编码中，搜索运动矢量的速度和运动矢量的准确度是影响视频最大因子。 本课题深入系统地研究了运动估计技术的基本原理，在总结现有经典算法的基础上，着手研究运动估计存在的问题，从不同的角度提出新的运动估计方案，得到了几种不同的运动搜索算法。主要工作在以下几个方面： 1、总结现有经典的估计算法，给出了较完整的实验数据和比较结果，经过实际实验数据，整理、提出了运动估计的一些理论基础； 2、从相位相关的角度对运动估计进行了研究，提出了一种新的基于相位相关的运动估计技术。 3、研究了运动矢量的时空相关性和中心偏向特性，提出了一种新的基于运动相关特性和中心偏向特性的快速运动估计算法； 4、对块匹配算法产生的块效应进行了研究。对块效应的产生进行了详细的分析，介绍并比较块效应的几种度量和消除方法。 利用运动估计技术，结合对数据压缩编码的研究，解决视频消息数据量大的问题，具有重要的理论和实际意义，是一个图像处理领域和图像通信领域极其重要的研究课题。它的研究和应用必将促进计算机通信、图像通信和多媒体技术的发展。