随着网络技术和通信技术的长足发展，因特网已成为现今世界不可缺少的信息交流手段。人们的生活、工作和娱乐方式已逐渐地溶入其中，例如远程教育系统、网络视频会议系统、视频点播系统、数字图书馆、网络游戏、网络新闻广播等应用正逐步兴起。这些新兴的应用涉及到两方面的需求：群组通信和流媒体传输。但是当前的因特网主要支持点至点的单播通信方式，尚未能有效地支持组播通信；同时，它无法对流媒体传输提供服务质量的保证，因此这为群组通信和流媒体传输技术的研究带来了极大的挑战。 对群组通信技术和流媒体传输技术的研究已经进行了约有20年，但至今仍存在一些关键问题未能很好的解决，使得现今的因特网在实现上述应用时仍限制在实验阶段或者局域范围内。突出的问题包括网络的异构性、动态性对组通信应用的服务质量的影响，以及流媒体的固有特性和网络难以预知的突发性对流媒体传输的影响。本文针对目前组播技术和流式视频传输技术的不足进行了深入的研究。 本文的研究工作主要包括以下几方面： 1.针对着色多路应用层组播策略对应用层组播未能很好的解决网络的异构性、动态变化性和组成员动态行为的影响，提出了基于前向纠错编码的着色多路应用层组播策略。该策略在单路应用层组播的基础上，添加冗余链路，使组成员可以通过多路链路资源的聚集的方式突破单路传输的瓶颈限制，提高组播通信的服务质量。同时，以对传输数据进行前向纠错编码的方式，对参与组播传输的各个节点进行“着色”，即各个节点传输所属颜色的编码数据，以提高数据传输的效率和可靠性，减少链路之间的依赖性，减弱单一链路特性的变化对组播结构的影响。 2.提出了支持变速率(VariableBitRate-VBR)视频流传输的多时间尺度重协商策略。针对现有算法对支持在线VBR视频流传输的不足，本文提出了基于多级整形和多时间尺度带宽分配与准入的重协商策略(Multiple-Time-ScaleRenegotiatedVBR-MTS-RVBR)。在此策略中，在源端，针对VBR视频流的多时间尺度突发和副指数边缘分布的特性，在短时间尺度上采用二级令牌漏桶对数据流整形，并利用副指数分布的长相关特性，对数据流在长时尺度上速率水平的变化进行预测；在网络边缘，实现重协商和基于chernoff估计的准入控制。模拟结果证明，MTS-RVBR不仅可以为视频流传输提供QoS保证，而且对中小规模视频流，可以获得接近VBR流的复用增益。 3.提出了支持分层编码视频流传输的双时间尺度速率控制策略网络聚集数据流的自相似特性使得在对数据流进行流量控制时不能采用过去的基于单一时间尺度的速率控制算法。为此，文中提出了支持分层编码视频流传输的双时间尺度速率控制策略。该策略有二个主要的部分，一是在短时尺度上根据接收端的数据包丢失率调节源端码流输出层次，二是在长时尺度上利用网络聚集数据流的长相关结构信息控制在短时尺度上层次调节的难易程度。从而使视频流的输出码流自适应于具有多时间尺度突发性质的网络状况。计算机仿真结果证明，它提高了网络资源的利用率和流传输的吞吐量，增强了流媒体传输的稳定性，从而增进了流媒体应用的服务性能。