早在1999年，Microsoft曾经耗资数十亿美元大肆宣传“维纳斯计划”，其核心实际上就是利用机顶盒（Set Top Box，STB）让电视接入互联网。可惜当时技术、应用和消费者环境都不够成熟，最后以失败而终。目前，随着数字电视的开播，机顶盒已经象DVD影碟机一样，进入了寻常百姓家的家庭。但是，今天的机顶盒已远非昨日的盒子了。准确而言，今天这个机顶盒应称为“数字电视机顶盒（Digital Television STB）”。它主要应用在数字电视广播（Digital Video Broadcasting，DVB）系统上，根据需要甚至可涵盖数据处理及上网的功能。

数字电视是20世纪80年代美国提出的，美国在1995年正式确定标准，1998年正式试播。近年来，在日本、欧洲、韩国等数字电视也都取得了很大的进步。目前，世界各国都制定了本国的数字电视时间表：美国计划在2006年关闭模拟电视；欧洲各国计划在2010年关闭模拟电视；日本计划2006年实现数字电视全国覆盖，2011年关闭模拟电视。根据国家数字电视广播日程，2005年，卫星传输全部实现数字化，有线电视网及省级以上台基本实现数字化；到2010年，广播影视节目制作、播出以及卫星、有线传输实现数字化，地面电视基本实现数字化，数字电视接收机得到普及；2015年，中国电视广播全面实现数字化，完成模拟向数字的过渡，逐步停止模拟电视的播出。

中国是人口众多而疆域广阔的国家，地区发展的不平衡致使全面改造必须度过一个较漫长的时期。若消费者不愿意立刻更换已有的模拟电视机，而想用模拟电视机接收数字电视信号，所以数字电视机顶盒能够生存的基本原因就是将接收下来的数字电视信号转换为模拟电视信号，使用户不用更换电视机就能收看数字电视节目。因此，在这个过渡时期，对于现拥有3.7亿台模拟电视机的中国来说，数字电视机顶盒的市场是非常大的。

机顶盒的概念是比较广泛的，泛指与电视机连接的网络终端设备。但是我们平时所说的机顶盒，按功能就主要分为上网机顶盒和数字电视机顶盒。上网机顶盒指微软“维纳斯计划”那种单纯提供电视上网功能的机顶盒。而数字电视机顶盒则分为数字卫星电视机顶盒、数字地面电视机顶盒和数字有线电视机顶盒三种。它们工作的基本原理相同，只是信号传输介质不同。顾名思义，数字卫星机顶盒采用的是卫星通信系统，数字地面电视机顶盒采用的是地面无线广播系统，有线电视广播所采用的全电缆网络或光纤/同轴混合网（HFC）。

不同的运营商和不同的机顶盒厂商还按照不同的应用水平将数字电视机顶盒分成基本型、增强型、交互型。基本型具有能满足免费数字电视业务和付费电视业务的基本功能，主要是具备授权数字电视节目的接收、接受EPG（电子节目引导/管理程序）和加密信息提示等；增强型在基本型的基础上，具备按次付费业务、数据广播业务、广播式VoD（视频点播）等应用。所谓的基本型和增强型往往都是使用同一个硬件平台，不同的只是软件而已。交互型机顶盒在增强型的基础上，具备VoD业务、Internet接入、存储硬盘等应用。

与一般电视机的信号接收过程不同，数字电视机顶盒接收运营商发出的各类数据信息后，通过解调、解复用、信道解码，最后视音频解码，使用户可看到高品质的视音频节目。因此，随着数字电视时代的来临，机顶盒的功能得到了迅速的发展，越来越多的运营商和设备厂商着眼于机顶盒的新技术利用和新业务开发，以为观众提供全新的电视节目接收方式。

（1）数字卫星电视机顶盒
 
此类机顶盒又称为综合业务接收机，用来接收数字卫星广播节目。该类机顶盒在几年前就已商业化，有专业的IRD(集成接收解码器)，也有个人用的IRD。我们所看的许多卫视节目都是有线电视台通过专业的IRD从卫星接收下来，再通过有线电视送入用户家中的。个人用的IRD在我国并不普及，但在国外卫星直播还是具有较好的市场。该类机顶盒的主要功能是接收数字电视广播，同时也支持数据广播、图文电视等应用。但由于它的传输平台是卫星信道，支持交互式应用比较困难。目前，数字卫星电视机顶盒基本采用DVB-S标准，国内外都有商用产品。

（2）数字地面电视机顶盒

数字地面电视机顶盒的功能与数字卫星电视机顶盒类似，所不同的只是传输介质由卫星信道变成了地面广播信道。该类机顶盒所使用频率与有线电视的频率相同，但由于这种无线信道的情况比有线电视网络复杂得多，所以它的信号传输技术与数字有线电视机顶盒也有较大差别。目前，世界上有三种数字电视地面广播标准：欧洲的DVB、美国的ATSC（先进电视系统委员会）和日本ISDB（综合业务数字广播系统）的DTTB（数字地面电视广播）方案。DTTB实际上是DVB-T的变种，ATSC的接收设备称为DTV，DVB的接收设备称为标准数字电视。但在一个较短的时期内，DTV和标准数字电视不可能降到模拟电视的价位，还必须通过数字地面机顶盒将数字地面广播的节目显示在模拟电视机上。
　　
（3）数字有线电视机顶盒

由于有线电视网络较好的传输质量以及电缆调制解调器技术的成熟，使得该类机顶盒可以实现各种交互式应用，并被业界广泛看好。事实上，该类机顶盒可以支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用，如数字电视广播接收、EPG、准视频点播（NVOD）、按次付费观看（PPV）、软件在线升级、数据广播、Internet接入、电子邮件、IP电话和视频点播等。

各种数字电视机顶盒的工作原理基本相同，不同的是由于各自工作频带的不同需求，而各自使用的数字调制方式不同。例如高频的数字卫星电视机顶盒使用QPSK（正交相移键控）；数字地面电视机顶盒在使用COFDM（编码正交频分复用）；以及低频的数字有线电视机顶盒使用QAM（正交幅度调制）。下面以数字有线电视机顶盒为例，说明其工作原理。

有线电视数字机顶盒的基本功能是通过线缆接收数字电视广播节目。如其工作原理图所示，调谐模块接收数字电视信号后将信号进行A/D转换为数字信号，再送入QAM解调模块进行QAM解调，输出MPEG传输流的串行或并行数据。解复用模块接收到MPEG传输流，从中抽出一个节目的PES数据，包括视频PES、音频PES以及数据PES。解复用模块中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰，其输出是已解扰的PES。视频PES送入视频解码模块，取出MPEG视频数据，并对MPEG视频数据进行解码，然后输出到PAL/NTSC编码器，编码成模拟电视信号，再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码模块，取出MPEG音频数据，并对MPEG音频数据进行解码，输出PCM音频数据到PCM解码器，PCM解码器输出立体声模拟音频信号，经音频输出电路输出。

选用的芯片不同，构成的硬件平台也不同，配备的其他设备和接口也不同，这就组成了多种多样的机顶盒。例如，在机顶盒中加上调制解调器或网卡，就构成了一个具有双向功能的机顶盒；加上硬盘就构成了个人视频录制器(PVR，Personal Video Recorder)，当然这些都需要软件的配合。在同一个硬件平台上通过驻留不同的软件也可以构成不同应用的机顶盒，而多样化的机顶盒满足了不同层次的需求。