摘要：目前,数字电视以其更高的画面与音频质量,更多的节目选择,已经替代模拟电视成为主流电视设备。随着数字电视技术的不断发展,需要更高性能的设备来制作质量更高的节目,而飞速发展的计算机技术正好为数字电视节目制作提供了良好平台。数字电视广播系统的TS (Transport Stream,传输流)采集发送设备作为采集,发送电视节目码流的I/O系统在数字电视领域拥有着广泛的应用。论文对基于SOPC的TS采集发送系统进行了研究与设计实现。论文采用SOPC (System on Programmable Chip,可编程片上系统)与Vindows驱动开发技术,研究并实现了由I/O卡与驱动程序构成的TS采集发送系统。系统以Altera公司的EP3C25Q作为主处理芯片,DVB-ASI(Asynchronous Serial Interface,异步串行接口)为采集发送接口,PCI/PCI-E接口芯片为计算机接口。FPGA内主要包括ASI信号接收解码与编码发送模块,ASI信号与TS信号之间的转换模块,采集发送数据缓存控制模块,以PCI Compiler与DMA控制器为核心的SOPC系统模块。驱动程序主要负责I/O卡设备的注册识别,对硬件设备的控制操作,内存中的数据缓冲读写以及提供应用程序的编程接口。为了实现根据TS码率的白适应发送,论文设计了TS发送过程中的自适应K28.5控制字插入算法,通过实时提取TS数据时钟参考信息,计算K28.5控制字数量,并在插入控制字同时进行数量校验,保证了在码率变化很大或未知的情况下TS的正常发送。另外,论文设计了中断与查询结合的DMA工作方式,解决了PCI Compiler中断向量瓶颈问题。FPGA模块在Quartus II上使用Verilog HDL实现,驱动程序使用DDK实现。通过使用TR101-290监测标准对系统测试表明,论文研究实现的基于SOPC的TS采集发送系统可完成码率各不相同的单节目、多节目TS信号的单独采集,单独发送以及同时采集与发送,工作运行稳定,驱动程序兼容性好。论文利用了SOPC技术大大增加了系统开发效率,提高了系统集成度与稳定性,同时兼具成本低廉与便于移植与升级等特点。本系统在完全使用PCI Express总线接口与开发高版本Windows驱动程序之后,将有更大的应用空间。全文图66幅,表14个,参考文献61篇。