随着时代的发展,视频编码技术在数字电视、高清晰度电视、可视电话、会议电视和多媒体等视频通信服务中起着至关重要的作用.视频序列图像在时间上有很强的相关性,利用块运动估计和运动补偿技术可以比较有效地去除图像帧间冗余度,实现高码率压缩比,所以这种技术已广泛用于视频压缩的一些国际标准,如H.261,H.263,MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4中.在这些视频压缩国际标准中视频系统编码器的复杂性最主要取决于运动估计算法,运动估计的复杂度取决于运动搜索复杂度、数据读取复杂度和内存管理复杂度.在视频编码过程中,运动估计的估计精度、数据读取复杂度和内存管理复杂度取决于所采用的块匹配准则,常用的块匹配准则有绝对平均误差函数(MAE)、互相关函数(CCF)、均方误差函数(MSE)等,而运动估计的运动搜索复杂度取决于运动估计的快速搜索算法.视频标准的制定,为了满足不同的需求,为了适应不同的码率、不同分辨率和不同画质的需要,只规定了从视频编码器到解码器码流格式和各种参数的定义和允许的取值范围,对视频压缩算法,视频编解码器的实现没有给予具体规定,这就给用户在编码器设计上留下了广阔的空间.该文从H.264的关键技术入手,研究了通用的运动估计和运动补偿技术的快速算法,并结合H.264的特点,提出了一种适合于H.264可变分块大小的运动补偿搜索方式——多层次结构方法,即在每一层面上用快速算法搜索运动矢量,经过对以前的快速搜索算法的分析比较,提出一种改进的钻石搜索算法,改进了搜索的模板和匹配准则;然后运用一个熵准则判断是否细分宏块大小,如果宏块经过进一步细分后,则将运动矢量投影到下一层上进行运动矢量搜索操作.通过在JM参考模型上实现实验对比,搜索的性能提高了30~40％.证明了算法的有效性.