早在1999年，Microsoft曾經(jīng)耗資數(shù)十億美元大肆宣傳“維納斯計(jì)劃”，其核心實(shí)際上就是利用機(jī)頂盒（Set Top Box，STB）讓電視接入互聯(lián)網(wǎng)。可惜當(dāng)時(shí)技術(shù)、應(yīng)用和消費(fèi)者環(huán)境都不夠成熟，最后以失敗而終。目前，隨著數(shù)字電視的開播，機(jī)頂盒已經(jīng)象DVD影碟機(jī)一樣，進(jìn)入了尋常百姓家的家庭。但是，今天的機(jī)頂盒已遠(yuǎn)非昨日的盒子了。準(zhǔn)確而言，今天這個(gè)機(jī)頂盒應(yīng)稱為“數(shù)字電視機(jī)頂盒（Digital Television STB）”。它主要應(yīng)用在數(shù)字電視廣播（Digital Video Broadcasting，DVB）系統(tǒng)上，根據(jù)需要甚至可涵蓋數(shù)據(jù)處理及上網(wǎng)的功能。

數(shù)字電視是20世紀(jì)80年代美國提出的，美國在1995年正式確定標(biāo)準(zhǔn)，1998年正式試播。近年來，在日本、歐洲、韓國等數(shù)字電視也都取得了很大的進(jìn)步。目前，世界各國都制定了本國的數(shù)字電視時(shí)間表：美國計(jì)劃在2006年關(guān)閉模擬電視；歐洲各國計(jì)劃在2010年關(guān)閉模擬電視；日本計(jì)劃2006年實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視全國覆蓋，2011年關(guān)閉模擬電視。根據(jù)國家數(shù)字電視廣播日程，2005年，衛(wèi)星傳輸全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，有線電視網(wǎng)及省級以上臺基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化；到2010年，廣播影視節(jié)目制作、播出以及衛(wèi)星、有線傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，地面電視基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，數(shù)字電視接收機(jī)得到普及；2015年，中國電視廣播全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，完成模擬向數(shù)字的過渡，逐步停止模擬電視的播出。

中國是人口眾多而疆域廣闊的國家，地區(qū)發(fā)展的不平衡致使全面改造必須度過一個(gè)較漫長的時(shí)期。若消費(fèi)者不愿意立刻更換已有的模擬電視機(jī)，而想用模擬電視機(jī)接收數(shù)字電視信號，所以數(shù)字電視機(jī)頂盒能夠生存的基本原因就是將接收下來的數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬電視信號，使用戶不用更換電視機(jī)就能收看數(shù)字電視節(jié)目。因此，在這個(gè)過渡時(shí)期，對于現(xiàn)擁有3.7億臺模擬電視機(jī)的中國來說，數(shù)字電視機(jī)頂盒的市場是非常大的。

機(jī)頂盒的概念是比較廣泛的，泛指與電視機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。但是我們平時(shí)所說的機(jī)頂盒，按功能就主要分為上網(wǎng)機(jī)頂盒和數(shù)字電視機(jī)頂盒。上網(wǎng)機(jī)頂盒指微軟“維納斯計(jì)劃”那種單純提供電視上網(wǎng)功能的機(jī)頂盒。而數(shù)字電視機(jī)頂盒則分為數(shù)字衛(wèi)星電視機(jī)頂盒、數(shù)字地面電視機(jī)頂盒和數(shù)字有線電視機(jī)頂盒三種。它們工作的基本原理相同，只是信號傳輸介質(zhì)不同。顧名思義，數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒采用的是衛(wèi)星通信系統(tǒng)，數(shù)字地面電視機(jī)頂盒采用的是地面無線廣播系統(tǒng)，有線電視廣播所采用的全電纜網(wǎng)絡(luò)或光纖/同軸混合網(wǎng)（HFC）。

不同的運(yùn)營商和不同的機(jī)頂盒廠商還按照不同的應(yīng)用水平將數(shù)字電視機(jī)頂盒分成基本型、增強(qiáng)型、交互型。基本型具有能滿足免費(fèi)數(shù)字電視業(yè)務(wù)和付費(fèi)電視業(yè)務(wù)的基本功能，主要是具備授權(quán)數(shù)字電視節(jié)目的接收、接受EPG（電子節(jié)目引導(dǎo)/管理程序）和加密信息提示等；增強(qiáng)型在基本型的基礎(chǔ)上，具備按次付費(fèi)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)、廣播式VoD（視頻點(diǎn)播）等應(yīng)用。所謂的基本型和增強(qiáng)型往往都是使用同一個(gè)硬件平臺，不同的只是軟件而已。交互型機(jī)頂盒在增強(qiáng)型的基礎(chǔ)上，具備VoD業(yè)務(wù)、Internet接入、存儲硬盤等應(yīng)用。

與一般電視機(jī)的信號接收過程不同，數(shù)字電視機(jī)頂盒接收運(yùn)營商發(fā)出的各類數(shù)據(jù)信息后，通過解調(diào)、解復(fù)用、信道解碼，最后視音頻解碼，使用戶可看到高品質(zhì)的視音頻節(jié)目。因此，隨著數(shù)字電視時(shí)代的來臨，機(jī)頂盒的功能得到了迅速的發(fā)展，越來越多的運(yùn)營商和設(shè)備廠商著眼于機(jī)頂盒的新技術(shù)利用和新業(yè)務(wù)開發(fā)，以為觀眾提供全新的電視節(jié)目接收方式。

（1）數(shù)字衛(wèi)星電視機(jī)頂盒
 
此類機(jī)頂盒又稱為綜合業(yè)務(wù)接收機(jī)，用來接收數(shù)字衛(wèi)星廣播節(jié)目。該類機(jī)頂盒在幾年前就已商業(yè)化，有專業(yè)的IRD(集成接收解碼器)，也有個(gè)人用的IRD。我們所看的許多衛(wèi)視節(jié)目都是有線電視臺通過專業(yè)的IRD從衛(wèi)星接收下來，再通過有線電視送入用戶家中的。個(gè)人用的IRD在我國并不普及，但在國外衛(wèi)星直播還是具有較好的市場。該類機(jī)頂盒的主要功能是接收數(shù)字電視廣播，同時(shí)也支持?jǐn)?shù)據(jù)廣播、圖文電視等應(yīng)用。但由于它的傳輸平臺是衛(wèi)星信道，支持交互式應(yīng)用比較困難。目前，數(shù)字衛(wèi)星電視機(jī)頂盒基本采用DVB-S標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外都有商用產(chǎn)品。

（2）數(shù)字地面電視機(jī)頂盒

數(shù)字地面電視機(jī)頂盒的功能與數(shù)字衛(wèi)星電視機(jī)頂盒類似，所不同的只是傳輸介質(zhì)由衛(wèi)星信道變成了地面廣播信道。該類機(jī)頂盒所使用頻率與有線電視的頻率相同，但由于這種無線信道的情況比有線電視網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜得多，所以它的信號傳輸技術(shù)與數(shù)字有線電視機(jī)頂盒也有較大差別。目前，世界上有三種數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)：歐洲的DVB、美國的ATSC（先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會）和日本ISDB（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播系統(tǒng)）的DTTB（數(shù)字地面電視廣播）方案。DTTB實(shí)際上是DVB-T的變種，ATSC的接收設(shè)備稱為DTV，DVB的接收設(shè)備稱為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視。但在一個(gè)較短的時(shí)期內(nèi)，DTV和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視不可能降到模擬電視的價(jià)位，還必須通過數(shù)字地面機(jī)頂盒將數(shù)字地面廣播的節(jié)目顯示在模擬電視機(jī)上。
　　
（3）數(shù)字有線電視機(jī)頂盒

由于有線電視網(wǎng)絡(luò)較好的傳輸質(zhì)量以及電纜調(diào)制解調(diào)器技術(shù)的成熟，使得該類機(jī)頂盒可以實(shí)現(xiàn)各種交互式應(yīng)用，并被業(yè)界廣泛看好。事實(shí)上，該類機(jī)頂盒可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應(yīng)用，如數(shù)字電視廣播接收、EPG、準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）、按次付費(fèi)觀看（PPV）、軟件在線升級、數(shù)據(jù)廣播、Internet接入、電子郵件、IP電話和視頻點(diǎn)播等。

各種數(shù)字電視機(jī)頂盒的工作原理基本相同，不同的是由于各自工作頻帶的不同需求，而各自使用的數(shù)字調(diào)制方式不同。例如高頻的數(shù)字衛(wèi)星電視機(jī)頂盒使用QPSK（正交相移鍵控）；數(shù)字地面電視機(jī)頂盒在使用COFDM（編碼正交頻分復(fù)用）；以及低頻的數(shù)字有線電視機(jī)頂盒使用QAM（正交幅度調(diào)制）。下面以數(shù)字有線電視機(jī)頂盒為例，說明其工作原理。

有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是通過線纜接收數(shù)字電視廣播節(jié)目。如其工作原理圖所示，調(diào)諧模塊接收數(shù)字電視信號后將信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再送入QAM解調(diào)模塊進(jìn)行QAM解調(diào)，輸出MPEG傳輸流的串行或并行數(shù)據(jù)。解復(fù)用模塊接收到MPEG傳輸流，從中抽出一個(gè)節(jié)目的PES數(shù)據(jù)，包括視頻PES、音頻PES以及數(shù)據(jù)PES。解復(fù)用模塊中包含一個(gè)解擾引擎，可在傳輸流層和PES層對加擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾，其輸出是已解擾的PES。視頻PES送入視頻解碼模塊，取出MPEG視頻數(shù)據(jù)，并對MPEG視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后輸出到PAL/NTSC編碼器，編碼成模擬電視信號，再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解碼模塊，取出MPEG音頻數(shù)據(jù)，并對MPEG音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到PCM解碼器，PCM解碼器輸出立體聲模擬音頻信號，經(jīng)音頻輸出電路輸出。

選用的芯片不同，構(gòu)成的硬件平臺也不同，配備的其他設(shè)備和接口也不同，這就組成了多種多樣的機(jī)頂盒。例如，在機(jī)頂盒中加上調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)卡，就構(gòu)成了一個(gè)具有雙向功能的機(jī)頂盒；加上硬盤就構(gòu)成了個(gè)人視頻錄制器(PVR，Personal Video Recorder)，當(dāng)然這些都需要軟件的配合。在同一個(gè)硬件平臺上通過駐留不同的軟件也可以構(gòu)成不同應(yīng)用的機(jī)頂盒，而多樣化的機(jī)頂盒滿足了不同層次的需求。