近年来,带宽无线接入技术和智能终端技术迅速发展,互联网服务内容日益多元化,视频已经成为一种很常见的信息传递方式。面对互联网中海量丰富的视频内容,大量的并发服务请求可能同时出现,从而造成网络拥塞和瓶颈效应。为了缓解因特网高带宽需求与网络服务响应时间增长的矛盾,研究学者提出视频分发网络(Video Delivery Networks,VDNs)技术来有效降低网络延迟,减少带宽消耗。VDNs在网络各处部署边缘服务器,并根据网络负载情况、响应时间以及网络流量等综合因素将用户的访问请求重新定向到离用户最近的边缘服务器上,从而提高网络边缘用户的访问体验。然而,VDNs却有一些局限性:首先,由于边缘服务器存储容量以及骨干网络带宽的限制,源服务器实时地向边缘服务器分发视频,会导致服务器负载过高以及响应时间极大延长。其次,现有的内容分发算法主要针对延迟、带宽、内容流行度等单一性能指标优化,导致分发成本增大。最后,现有的推拉混合分发体系没有考虑用户的移动性,基于静态的缓存策略无法满足移动用户对实时视频的个性化需求。针对现有的视频分发方法存在的不足,本文提出了面向成本优化的耦合式视频分发方法,既联合考虑带宽、延迟、个性化需求等因素,又满足动态网络中移动用户对视频的个性化需求,从而最小化视频分发成本。本文的主要工作及创新点如下:1、针对传统视频分发方法中带宽消耗与响应时间的冲突问题,提出一种耦合式视频分发模型。耦合式视频分发结合积极分发和消极分发方法,联合考虑带宽、延迟、个性化需求等因素并通过组播分发树分发视频。在成本优化方面,提出约束条件下的耦合式分发成本最小化问题。由于该问题是NP-hard,本文设计启发式组播分发树(Heuristic Multicast Delivery Tree,HMDT)算法取得最小化视频分发成本的近似解。2、针对现有的推拉分发体系没有考虑用户的动态需求问题,本文将连续地视频分发过程表示为静态快照序列,并依照序列构建用户动态需求模型。在时间演进的过程中,用户兴趣会发生改变。本文分析了用户对视频兴趣随着时间推移的衰减规律,并提出兴趣衰减函数来跟踪用户兴趣变化,从而最小化视频分发成本。3、一种面向成本优化的耦合式视频分发仿真系统。该系统主要包括仿真网络拓扑图的生成,启发式组播分发树的实现以及仿真分发路径的可视化表示。本文采用了DOT语言描述网络拓扑结构,并绘制组播分发树拓扑图的仿真结果。仿真结果表明,本文提出的面向成本优化的耦合式视频分发模型能够有效降低视频分发成本,并且分发成本与用户兴趣衰减成反比。