据统计，人类每天通过视觉获取的信息约占外界信息总量的70 %左右，视频信息在多媒体信息中占有重要地位；同时视频数据冗余度最大，经压缩处理后的视频质量高低直接决定了多媒体服务的质量。可以说，多媒体应用的核心技术就是数字视频技术，也就是说多媒体技术获得使用的关键技术之一就是解决视频、音频数字化后数据量大与数据存储媒体和通信网容量小的矛盾，最好的解决方法就是压缩，因此对视频编码的研究己成为信息技术领域的重点。为了实现更高的编码效率，H.264标准采用了很多新的编码技术，如多参考帧预测、多尺寸编码块模式、1/4像素精度运动矢量、整数变换量化、去除方块效应的滤波器等。在保证相同解码图像质量下，H.264比MPEG-2和H.263的编码性能至少提高一倍以上。与此同时，H.264编解码器的计算复杂度与其它视频压缩标准相比，高出了几倍其至十几倍，需要消耗大量的时间和系统资源。许多学者对H.264编码器进行了大量的研究和实验，旨在提高其编码性能。但是到目前为止，大多数研究都集中于对运动估计、模式选择等模块进行算法改写和优化，而本文所提出的算法则是针对运动估计技术而提出的。本文介绍了视频编码标准及其基本原理，描述了H.264新的特性及关于运动估计的相关知识，并通过对几种运动估计算法的分析比较，提出一种改进的运动估计算法。改进算法基于UMHexagonS算法：一是优化了循环条件中作为阈值的搜索长度；二是对5×5方形全搜索用八边形搜索和小菱形搜索进行改进；三是对扩展六边形搜索和六边形搜索使用提前中止方法。在JM10.1模型中对优化的算法进行了测试，结果表明在编码性能几乎不变的情况下，可以节省50%-70%的运动估计时间，提高了编码效率。