數字電視整體轉換的成本中，機頂盒的投資占據了的份額，達到整個投資的90%以上。由于牽涉龐大的資金，所以數字電視機頂盒市場的每一點動靜，都能對全國的數字電視整體轉換造成劇烈的振動。
機頂盒的原理與結構如下圖，機頂盒的原理結構圖可以看到機頂盒的結構還是比較簡單的。從結構上看，機頂盒一般由主芯片、內存、調諧解調器、回傳通道、ca（conditionalaccess）接口、外部存儲控制器以及視音頻輸出等幾大部分構成。其中主要的部分是主芯片和調諧解調器，這兩個部分的差異，很大程度上決定了機頂盒的性能與價格。
目前我國市場上存在著多種ca、下載器、epg、數據廣播和中間件系統，各種增值應用更是多種多樣。大大提高了機頂盒廠商的研發、生產、市場推廣和技術支持的門檻，機頂盒難以量產和降低成本、提高可靠性。今年4月3日，信產部公布了數字電視機卡分離標準(技術規范sj/t 11336-2006和測試規范sj/t 11337-2006)。這個標準的實施，一是可以減少機頂盒功能，降低機頂盒的成本；二是靠這個擴展接口增加功能，開展增值業務增加收入；三是在不太需要再投入的情況下，靠百姓自愿購買的擴展業務，靠百姓自己已有的或購買的擴展產品，減少重復投資；四是有力地支持了數字電視一體機(將機頂盒內置于電視機)的生產和研發；五是為數字電視機頂盒的“家電化"，銷售網點從網絡公司走向家電商場，讓用戶自主選擇機頂盒品牌提供了可能，這樣能夠有效地減小網絡公司的銷售資金和售后服務方面的壓力。
高清晰度數字電視(hdtv)是未來的發展方向，到那時現在的模擬電視被全部淘汰，電視臺的射、錄、編設備也相應更換，人們在電視屏幕上看到的將是高清晰度的電視畫面和更多的功能,hdtv會把電視帶入一個嶄新的時代。
有人問目前數字機頂盒接收的信號是高清晰度數字電視嗎？不是，使用了數字機頂盒后將數字信號轉變成模擬信號輸入給現在的模擬電視機顯示信息，這樣電視接收的信號質量雖然有了很大程度的改善，由于模擬電視機的掃描線已定，所以它與高清晰度數字電視相比，還有相當大的距離。這只是一種過渡。
[編輯本段]主要技術
信道解碼、信源解碼、上行數據的調制編碼、嵌入式cpu、mpeg－2解壓縮、機頂盒軟件、顯示控制和加解擾技術是數字電視機頂盒的主要技術。
(1)信道解碼
數字電視機頂盒中的信道解碼電路相當于模擬電視機中的高頻頭和中頻放大器。在數字電視機頂盒中，高頻頭是必須的，不過調諧范圍包含衛星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補頻道。根據dtv目前已有的調制方式，信道解碼應包括qpsk、qam、ofdm、vsb解調功能。
(2)信源解碼
模擬信號數字化后，信息量激增，必須采用相應的數據壓縮標準。數字電視廣播采用mpeg－2視頻壓縮標準，適用多種清晰度圖像質量。音頻目前則有ac－3和mpeg－2兩種標準。信源必須適應不同編碼策略，正確還原原始音、視頻數據。
(3)上行數據的調制編碼
開展交互式應用，需要考慮上行數據的調制編碼問題。目前普遍采用的有3種方式，采用電話線傳送上行數據，采用以太網卡傳送上行數據和通過有線網絡傳送上行數據。
(4)嵌入式cpu
嵌入式cpu是數字電視機頂盒的心臟，當數據完成信道解碼以后，首先要解復用，把傳輸流分成視頻、音頻，使視頻、音頻和數據分離開，在數字電視機頂盒的cpu中集成了32個以上可編程pid濾波器，其中兩個用于視頻和音頻濾波，其余的用于psi、si和private數據濾波。cpu是嵌入式操作系統的運行平臺，它要和操作系統一起完成網絡管理，顯示管理、有條件接收管理（ic卡和smart卡）、圖文電視解碼、數據解碼、osd、視頻信號的上下變換等功能。為了達到這些功能，必須在普通32～64位cpu上擴展許多新的功能，并不斷提高速度，以適應高速網絡和三維游戲的要求。
(5)mpeg－2解碼
mpeg－2是數字電視中的關鍵技術之一，目前實用的視頻數字處理技術基本上是建立在mpeg－2技術基礎上，mpeg－2是包括從網絡傳輸到高清晰度電視的全部規范。mp@ll用于vcd，會議和用的h.263和h.261是它的子集。mp@ml用于dvd、sdtv，mp@mh用于hdtv。
mpeg－2圖像信號處理方法分運動預測、dct、量化、可變長編碼4步完成，電路是由risc處理器為核心的asic電路組成。
mpeg－2解壓縮電路包含視頻、音頻解壓縮和其它功能。在視頻處理上要完成主畫面、子畫面解碼，好具有分層解碼功能。圖文電視可用apha迭顯功能選加在主畫面上，這就要求能同時解調主畫面圖像和圖文電視數據，要有很高的速度和處理能力。osd是一層單色或偽彩色字幕，主要用于用戶操作提示。
在音頻方面，由于歐洲dvb采用mpeg－2伴音，美國的atsc采用杜比ac－3，因而音頻解碼要具有以上兩種功能。
(6)數字電視機頂盒軟件
電視數字化后，數字電視技術中軟件技術占有更為重要的位置。除了音視頻的解碼由硬件實現外，包括電視內容的重現、操作界面的實現、數據廣播業務的實現，直至機頂盒和個人計算機的互聯以及和internet的互聯都需要由軟件來實現，具體如下：
1 硬件驅動層軟件： 驅動程序驅動硬件功能，如射頻解調器、傳輸解復用器、a/v、osd、視頻編碼器等。
2 嵌入式實時多任務操作系統：嵌入式實時操作系統是相對于桌面計算機操作系統而言的，它不裝在硬盤中，系統結構緊湊，功能相對簡單，資源開資較小，便于固化在存儲器中。嵌入式操作系統的作用與pc機上的dos和windows相似，用戶通過它進行人機對話，完成用戶下達的。接收采用多種方式如：鍵盤、鼠標、語音、觸摸屏、紅外遙控器等。
3 中間件： 開放的業務平臺上的特點在于產品的開發和生產以一個業務平臺為基礎，開放的業務平臺為每個環節提供獨立的運行模式，每個環節擁有自身的利潤，能產生多個供應商。只有采用開放式業務平臺才能保證機頂盒的擴展性，保證投資的有效回收。
4 上層應用軟件： 執行服務商提供的各種服務功能，如：電子節目指南、準視頻點播、視頻點播、數據廣播、和等。上層應用軟件獨立于stb的硬件，它可以用于各種stb硬件平臺，消除應用軟件對硬件的依賴。
(7)顯示技術
就電視和計算機顯示器而言，crt顯示是一種成熟的技術，但是用低分辨率的電視機顯示文字，尤其是小于24×24的小字，問題就變得復雜了。電視機的顯像管是大節距的低分辨率管，只適合顯示720×576或640×480的圖像，它的偏轉系統是固定不變的，是為525行60hz或625行50hz設計的，而數字電視的顯示格式有18種以上。上網則要符合vesa格式，顯然，電視機的顯示系統無法適應這么多格式。另外，電視采用低幀頻的隔行掃描方式，當顯示圖形和文字時，亮度信號存在背景閃爍，水平直線存在行間閃爍。如果把逐行掃描的計算機圖文轉換到電視機上，水平邊沿就會僅出現在奇場或偶場，屏顯時間接近人眼的視覺暫留，會產生厲害的邊緣閃爍現象，因而要用電視機上網，必須要補救電視機顯示的缺陷。
根據技術難度和成本，目前用兩種方法進行改進，一種是抗閃爍濾波器，把相鄰三行的圖像按比例相加成一行，使僅出現在單場的圖像重現在每場中，這種方式叫三行濾波法。三行濾波法簡單易實現。但降低了圖像的清晰度，適用于隔行掃描方式的電視機。另一種方法是把隔行掃描變成逐行掃描，并適當提高幀頻，這種方式要成倍地增加掃描的行數和場數，為了使增加的像數不是無中生有，保證活動畫面的連續性，必須要作行、場內插運算和運動補償，必須用的芯片和復雜的技術才能實現，這種方式在電視機上顯示計算機圖文的質量非常好，但必須在有逐行和倍掃描功能的電視機上才能實現。另外把分辨率高于模擬電視機的hdtv和vesa信號在電視機上播放，只能顯示部分畫面，必須進行縮小這就像pip方式，要丟行和丟場。同樣為保證圖像的連續性，也要進行內插運算。
(8)加解擾技術
加解擾技術用于對數字節目進行加密和解密。其基本原理是采用加擾控制字加密傳輸的方法，用戶端利用ic卡解密。在mpeg傳輸流中，與控制字傳輸相關的有2個數據流：控制信息(ecms)和管理信息(emms)。由業務密鑰(sk)加密處理后的控制字在ecms中傳送，其中包括節目來源、時間、內容分類和節目價格等節目信息。對控制字加密的業務密鑰在管理信息中傳送，并且業務密鑰在傳送前要經過用戶個人分配密鑰(pde)的加密處理。emms中還包括地址、用戶信息，如用戶可以看的節目或時間段，用戶付的收視費等。
用戶個人分配密鑰(pdk)存放在用戶的智能卡(smart card)中，在用戶端，機頂盒根據pmt和cat表中的ca－deor，獲得emm和ecm的pid值，然后從ts流中過濾出ecms和emms，并通過smart card接口送給smart card。smart card首先讀取用戶個人分配密鑰(pdk)，用pdk對emm解密，取出sk，然后利用sk對ecm進行解密，取出cw，并將cw通過smart card接口送給解擾引擎，解擾引擎利用cw就可以將已加擾的傳輸流進行解擾。
近年來，中國機頂盒發展迅速。由于機頂盒產業的資源供給或產品需求正在發生一系列的變化，導致這一產業正逐漸從其他國家或地區梯度轉移到中國生產和制造。中國已經成為大的機頂盒生產制造中心。2007年，中國機頂盒市場中以有線機頂盒為主。機頂盒市場出貨量達到了6500萬臺以上，相比2006年增長41.3%。其中國內機頂盒出貨量超過3000萬臺，相比2006年增長49.32%，國內市場機頂盒出貨量超出國外市場；有線機頂盒市場保有量在2007年底突破了2500萬臺，相比2006年增長了近60%。2008年中國數字電視進入了蓬勃發展期，除有線數字電視仍舊表現出強勁增長勢頭外，地面數字電視隨著2008年會的契機也有了突破性的發展。2008年，雖然受到雪災、地震以及金融危機等客觀因素的影響，但中國機頂盒市場依然處于景氣周期。
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