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运动估计是视频图像编码的关键技术。本文在分析目前运动估计中分块模式选择和方向搜索两部分的算法后，提出一种基于运动矢量集合的快速运动估计算法。该算法利用矢量集合中元素的分布特性，对运动估计中的分块模式进行判断并精确定位出方向搜索的初始预测运动矢量。该算法简单、有效，通过精确定位的初始运动矢量，在缩短搜索范围和保证搜索精度两方面比其他算法有明显的改善，并从整体上优化了运动估计算法。实验结果表明，算法在保证图像质量的前提下计算复杂度上都有很大的改进，并为以后运动估计算法的研究开辟了新思路。