サンプルコードがあります:
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$url = 'http://www.youtube.com/watch?v=KTRPVo0d90w';
$pattern = '/http:\/\/www\.youtube\.com\/watch\?(.*?)v=([a-zA-Z0-9_\-]+)(\S*)/i';
$replace = $pattern.'&w=550';
$string = preg_replace($pattern, $replace, $url);
?>
結果の出し方はhttp://www.youtube.com/watch?v=KTRPVo0d90w&w=550