近年来,随着Internet宽带网络的大规模普及和网络视频服务需求不断增长,视频组播技术由于具有高效的多点数据传送功能,在远程教育、分布视频会议、数字视频监控以及实时视频分发等领域得以广泛的应用。但随着视频组播应用规模的扩展,组播网络和接收者性能的动态异构性急剧增大,视频组播服务质量难以保证和管理控制复杂等自适应性问题成为学术界和工业界关注和研究的热点和难点。尤其是在大型视频组播应用方面,无论在理论上,还是在实际应用中都有许多问题尚待解决或完善。因此,对异构环境下的大型自适应视频组播方法进行优化研究具有十分重要的意义。本文围绕大型自适应视频组播方法优化展开了多个方面的研究。通过对目前具有代表性的视频组播应用自适应方法的分类、关键技术和自适应性能的分析与评价,发现绝大多数研究是以小规模的视频组播应用为背景,以局部性能指标的提升为目标展开研究。针对这一问题,本文分析和归纳了自适应视频组播应用系统整体效能模型,以整体效能最大化为目标,提出了一个可扩展的层次化分布求解方法,可获得视频组播应用系统中各个会话的优化带宽、优化的分层数量和各层次优化的发送速率。该方法可解决大规模视频组播应用中集中式自适应控制与决策所引发的反馈内爆、单点失效和实时性能较差等问题。通过计算复杂度分析和实验,证明该分布求解方法具有计算复杂度低、实时性能好、易于实现等优点。针对端点自适应方法和基于静态配置代理的应用自适应方法无法满足大型视频组播扩展性、动态性和复杂性要求这一难点问题,本文提出了一个基于自组织代理的视频组播层次化自适应体系HALVM。该体系综合了代理的动态自组织协议和可伸缩性视频转换编码技术,将复杂的大型视频组播应用系统的动态自适应问题分解为层次化的小型视频组播应用子系统,由发送者、接收者和层次化代理分布完成自适应功能,是一个扩展性能好、管理与控制效率高的自适应解决方案。代理的位置和功能如何动态配置和管理是HALVM的关键和难点问题。本文在研究和分析了视频组播原始拓扑结构特点的基础上,利用共享丢失模型,提出了一个代理动态自组织协议SL-SOAP。该协议首次引入了多视频组播会话代理的逻辑组成,提出了多个视频组播会话代理中代理进程的优化定位方法,并对协议的控制报文和转移状态进行了详细的定义和设计。可伸缩性视频转换编码算法是层次化代理自适应机制的核心组成。好的转换编码算法不仅要满足拥塞速率控制的要求,而且要使分层视频组播流中的增强层数据以率失真优化的方式进行截断,以提高接收者的接收效能。本文对可伸缩三维小波编码算法MC-EZBC实时性能和质量进行了改进,在此基础上,重点研究了MC-EZBC转换编码的联合率失真目标函数和优化算法,提出了率失真优化的MC-EZBC转换编码分层速率控制方法。对比实验结果表明,采用了联合率失真优化后的码率控制方法比原有的按顺序截断方法可提高平均视频质量PSNR 0.3-0.5dB。针对分层视频组播仿真和评价中缺乏能够反映可伸缩性视频编码流量统计特性的视频流量模型问题,本文采用马尔科夫调制的一阶自回归方法首次对MPEG-FGS编码的基层和增强层流量统计特性进行建模,并在网络仿真器NS-2中加以实现。仿真验证结果表明:本文提出的MPEG-4 FGS流量模型能够较好地拟合真实视频流的流量特性。在此基础上,本文设计并实现了一个基于MPEG-4 FGS流量模型的层次化速率控制方法,并对分层视频组播协议RLM的收敛时间、丢包率和平均吞吐量等性能进行了仿真,通过与层次化CBR