各种媒体应用已经成为当前乃至未来网络中一类最重要的应用,广泛应用于影音娱乐、视频监控、物联网等领域。用户对流媒体视频传输有越来越高的质量需求,如高清、超高清、虚拟现实(Virtual Reality,VR)和增强现实(Augmented Reality,AR)视频。高质量媒体流需要更高的网络带宽更低的传输时延。目前网络中(特别是无线网、物联网、传感器网络场景中),网络资源在时间和空间上配置不均匀,且难以预测,导致高质量媒体所需要传输带宽实时保障更加困难。尤其当接入用户过多、业务数据量大的时候,媒体业务难以得到有效的承载,致使用户观看质量下降。在时间和空间尺度上合理的分配无线资源能够有效的提升媒体的传输质量;考虑新型媒体分屏业务的编码以及传输特征,合理为多视频流分配网络资源可以提高系统整体传输性能;外界环境对用户的媒体主观体验至关重要,多媒体流码率选择过程中考虑外界环境因素可以提升用户主观视频体验;现有媒体流编码在大时间尺度上较多冗余信息,如自适应传输技术中不同视频片段之间存在冗余信息,流媒体传输中压缩这些冗余信息可以提升网络资源的利用率以及用户的视频体验。本文围绕流媒体高效网络传输若干关键问题进行了深入研究,主要内容包括:(1)针对在时间和空间尺度上无线网络资源分配的问题,提出一种基于自适应传输和基站切换技术的单播和多媒体广播多播服务(Multimedia Broadcast Multicast Services,MBMS)的混合传输方案,将无线蜂窝网络中的资源分配问题映射为一个多维度的、强约束的、非线性的的规划问题,并提出两种资源分配算法求解。仿真实验结果表明提出的传输方案以及无线资源分配方法可以提升整体网络的容量并提升用户的服务体验。(2)针对新型媒体业务分屏传输用户服务体验和传输优化问题,提出一种多视频流在分屏视频场景的自适应传输方法。首先建立视频呈现设备与用户主观质量体验之间的关系模型,提出一种衡量分屏视频整体质量的方法,并提出多视频流的传输时码率选择算法。仿真结果表明所提媒体方法与现有其他方法相比可以获得更好的用户体验。(3)利用外界媒体观看环境对用户主观体验的影响关系,提出了一种用户观看环境感知的分屏视频自适应传输方案。建立观看环境、人眼感知分辨率及用户主观质量体验间的关系模型,并提出面向用户主观体验的流媒体传输码率选择算法。仿真结果表明,所提算法与其他算法相比可获取更高传输效率与用户体验。(4)利用现有媒体流编码在大时间尺度上存在较多冗余的特性,提出了一种面向超分辨率的语义流和媒体流联合自适应调度方法。通过识别视频源语义信息形成语义流,当视频流带宽和码率受限时,在客户端利用语义流进行超分辨率重构,以提高低码率时用户体验,提出三种自适应求解算法进行语义流与媒体流的资源调度。仿真结果表明,与其他现有的方法相比,所提方法可获取更高的网络利用率以及更优的用户媒体体验。