近年来,智能终端(智能手机、平板电脑、智能电视等)的快速普及,使各大互联网公司和广电厂商重新重视起数字家庭这个市场,屏幕争夺战愈演愈烈。而作为家庭网络中心的家庭网关,也更成为各大公司布局的重点。随着三网融合进程的加快,广电要成为三网融合的主导力量,也需要借助家庭网关实现数字电视的IP化,才能将音视频方便地推送到多种屏幕终端,实现业务的拓展。目前已经存在的数字电视家庭网关,都集成在数字电视机顶盒中,相关流媒体传输都是用软件实现,处理速度比较慢,并且极大耗费中央处理器(CPU)资源,硬件成本居高不下。本文首先对家庭网关的发展现状和技术标准进行了调研,从而确定支撑主流技术标准需要研究的关键技术。其次,论文对实现数字电视家庭网关的关键技术进行了探讨,其中包括数字电视基础知识和TCP/IP协议栈。然后,论文详细分析了系统需求,提出了系统整体设计思路和设计方案,并对设计方案作出分解,进行了软硬件功能的划分和定义。接下来,论文采取自上而下的设计方法,对硬件逻辑进行了子模块的划分,并对各个子模块进行了设计实现和功能验证。最后,为了测试整个系统的功能和性能,开发了固件程序、驱动程序和应用程序,并进行了系统调试。本文设计的数字电视家庭网关,对家庭网络流媒体协议中音视频流的处理进行了硬件加速,相对于传统的基于纯软件的数字电视网关,性能从只能处理两路节目码流,提高到了可以处理四路以上节目码流,性能得到了极大的提升。同时,因为减轻了CPU的负载,系统方案可以选用低廉的CPU芯片,而硬件加速逻辑经专用集成电路实现后成本低廉,从而进一步降低了系统的成本。