机顶盒(set top box,STB)起源于20世纪90年代初，当时主要是欧美国家有线电视台为解决有线电视收视费问题而设计的一个解扰设备。机顶盒作为数字电视(DTV)辅助设备是从20世纪90年代后期欧美国家试播数字电视和高清数字电视(HDTV)开始的。它的主要作用是使用户能够用原有的模拟电视机收看数字电视节目和高清数字电视节目，即提供数/模信号转换功能，通常把这类机顶盒称为数字电视机顶盒。数字电视机顶盒具有网络环境特征和条件接收功能。所谓网络环境特征是指在不同的电视广播网中使用的机顶盒不同，根据ETSI定义的三种数字电视传输制式可有：用于接收有线电视的数字电视机顶盒DVB-C、接收数字卫星电视的数字电视机顶盒DVB-S、接收地面广播电视的数字电视机顶盒DVB-T三种类型[2] 。
2018年，我国超高清电视国内销量占比达67%，三大电信运营商4K机顶盒用户数达到1.5亿，超高清视频产业发展快速。[5]
数字卫星机顶盒
此类机顶盒又称为综合业务接收机（LIM），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LIM，也有个人用的LIM。所看到的许多卫视节目都是有线电视台通过专业的LIM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LIM在我国并不普及，但在国外具有较好的市场。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。数字卫星机顶盒基本采用DVB-S(Digital Video Broadcast Satellite)标准，国内外都有商用产品[3] 。
数字地面机顶盒
数字地面机顶盒的功能与数字卫星机顶盒类似，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[3] 。
世界上有三种主要的数字电视地面广播标准：欧洲的DVB、美国的ATSC和日本的ISDB-T（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[1] 。
数字地面机顶盒的关键技术是编码正交频分复用（CODFM），该技术可有效解决数字地面广播中所存在的多径接收、邻频干扰等问题。在模拟电视广播系统中，多径接收会造成图像重影，在数字电视广播系统中，某些特定相位的多径信号可能因信号间相位叠加，导致接收失败。另外，数字广播信号与模拟广播信号之间以及数字广播信号之间会存在邻频干扰，数字广播若要利用邻频技术提高带宽利用率，频道内的有效辐射功率则必须低于模拟电视广播的有效辐射功率，并且应保持频谱功率密度恒定。正交频分复用CODFM克服了上述问题，它将串行数据流划分为多个比特的码元，每个码元可有数千比特，再用这些比特去调制被置于一个频段内间隔很小的数千个相互正交的载波。通过设置这些载波的保护间隔和边带能量的位置，使某一特定载波在邻近频道上的能量为零，从而提供较好的邻频抑制能力[3] 。