一种基于聚类统计的视频运动估计方法，步骤为：(1)按视频帧从右上角到左下角的对角线及其平行线对视频帧的宏块进行分组；(2)根据宏块的分组编号，选取第i组宏块，对第i组中的每一个宏块ij进行搜索，获取宏块ij的运动向量；(3)把步骤(2)所得到的第i组宏块的运动向量加入已有的运动向量聚类中，并重新聚类；(4)检查是否有宏块没有进行搜索，若还有宏块没有进行搜索，则进入步骤(2)，否则结束。本方法可以有效地对视频进行运动估计，提高运动估计的速度和精度以及补偿图像的质量。