近年来，无线视频应用在移动互联网中逐渐地普及起来并呈现爆发式的增长趋势。与此同时，随着图像采样和编码技术的发展，视频的分辨率也大幅度地提升。不同于其他类型的业务，视频应用，尤其是高清视频的传输往往具有高带宽的要求，超过了当前主流无线接入技术的传输能力，使得无线视频应用经常面临过长的初始建立时延、频繁的重缓冲以及低劣的播放体验等影响。在这样的背景下，如何保证无线视频应用的用户体验质量将是一个具有挑战性的课题。　　随着具有多个无线接口的多模终端的普及以及无线接入技术的迅速发展，利用多条无线接入并行地传输视频业务以提升端到端的传输性能成为可能。然而，由于不同无线接入之间的异构特性，如带宽、时延以及丢包率等差异，导致了多连接并行传输中的包乱序现象，严重地影响了端到端的吞吐量，降低了上层视频应用的体验质量。同时，利用多条异构的无线连接并行地传输视频应用，如何将视频流调度和分配到合适的无线接入中以提升端到端的视频传输质量，也是一项有挑战性的工作。最后，在多连接视频传输的背景下，如何利用跨层的思想，进一步优化整体的传输性能，也是一项亟待探讨的问题。本论文以提升异构无线多连接视频传输端到端的体验质量为目标，从不同的协议层出发，展开了如下四个方面的研究:　　1)针对多连接并行传输的包乱序问题，分析了传输层CMT-SCTP协议产生包乱序的原因，以及包乱序对端到端传输性能的影响。提出了基于时延约束的自适应业务分流算法，引入分流节点和滑动时延阈值，用于标识不同的业务流以及将分组路由到不同的连接上传输，在保证不产生包乱序的前提下，选择时延最小的连接传输当前到达分流节点的分组。基于时延约束的自适应分流算法与传统的CMT-SCTP协议相比，在不同缓存大小下的端到端吞吐量以及缓存区占用率都得到了提升。　　2)提出了基于视频帧优先级的分组调度机制。利用可伸缩编码视频帧之间的依赖关系，设计了一种可以量化NALU优先级的函数。将异构无线网络多连接可伸缩视频传输的分组调度问题建模为一个NP-hard的受约束多背包问题，并提出了有效的复杂度较低的启发式分组调度算法。实验验证了提出的启发式算法相比传统的轮询分组调度算法和基于带宽的分组调度算法，能有效地提升接收端的视频质量。　　3)针对异构无线多连接高清视频传输的应用场景，提出了一种新型的QoE预测模型，并验证了该模型的预测精度。以最大化接收端视频的QoE为目标，利用了该QoE模型对异构无线多连接高清视频传输的码率分配进行建模，将码率分配问题建模为一个受约束的非线性优化问题，并引入松弛函数简化该优化问题，利用了模式搜索算法求出码率分配问题的近似最优解。实验结果表明了基于QoE的码率分配算法能有效地提升接收端的视频质量。　　4)利用跨层的思想进一步优化异构无线多连接视频传输的性能。两种类型的无线接入技术，LTE以及WCDMA被利用实现多连接传输带来的带宽聚合。相应的接入网络的物理层参数（如MCS模式和扩频因子SF）、应用层的视频码率以及码率分配以跨层的方式联合优化。实验结果表明基于跨层的多连接视频传输优化方案相比现有的传输优化方案能有效地提升接收端视频的质量。