由于无线频谱资源的匮乏,多媒体数据传输时大带宽、低时延的要求为现有的无线通信系统带来了巨大挑战,研究高效视频传输方案变得至关重要。将终端直通D2D(Device-to-Device)技术和多播技术相结合的D2D协作多播,在提高无线通信的资源利用效率、减少系统能耗等方面有着巨大的潜力。现有的基于D2D通信的视频多播方案大多是以提高网络吞吐量、频谱效率、能量效率等作为提高用户视频接收质量的手段。在实际应用中,由于会有重复和无法解码的视频帧在D2D阶段传输,上述方案带来的效果并不十分理想。针对这个问题,本文根据视频信息编解码结构的特点和用户需求,对需要重传的视频帧设置优先级:对于解码顺序靠前、用户需求量大的视频帧设置较高的优先级;对于解码顺序靠后、用户需求量小的视频帧设置较低的优先级。在D2D阶段根据视频帧的优先级顺序进行重传,保证了在有限的时频资源内,用户得到更多的有效解码信息。为进一步优化视频接收质量,本文以最小化一个视频帧的传输时间为目标,在不同的频谱接入方式下,分析该传输模型下的资源分配和中继选择问题。当D2D多播以Overlay的频谱共享方式进行时,本文提出一种基于CQI(Channel Quality Indication)矩阵的最优中继和分组策略;在Underlay模式下,本文联合考虑信道分配、中继选择和分组问题,在采用复杂度较高的遍历算法得到最优结果后,进一步从用户角度出发,提出一种复杂度较低的次优启发式算法。仿真结果表明,在Overlay模式下,本文提出的算法能传输更多的有效视频帧,同时兼顾公平性,解决了小区边缘区域用户体验差的问题。另外,本文在Underlay模式下提出的启发式算法不仅复杂度大大降低,与最优算法相比,其偏差也在可接收范围内。