IP机顶盒的嵌入式操作系统目前主要有Windows XP Embedded、VxWorks和嵌入式Linux等三种，其中Windows XP Embedded得到了越多越多开发者的青睐，得到越来越广的使用。
IP 机顶盒目前的发展动力来源于服务提供商的业务增长需要和用户对新功能的要求。服务提供商的当务之急是，如何用最低的成本在 IP 机顶盒上部署有利可图的新服务和面向多媒体和娱乐的应用，从而满足随着时间的迁移而不断变化的用户需求。服务提供商还需要确保受版权法保护的内容不会被非法传播。这些对IP 机顶盒的操作系统都提出了较高的要求，包括必须具有可扩展性和远程升级能力，并且包括丰富的多媒体技术和基本的安全功能（比如访问控制）。Windows XP Embedded表现出了强大的功能，满足这些要求。
Windows Embedded家族 包括Windows CE和Windows XP Embedded两款嵌入式操作系统，分别针对大众市场和特殊功能市场的要求。
Windows CE主要适用于大多数要求较小内存体积占用的 IP 机顶盒市场，它能够提供更为广阔的硬件平台选择余地、最新的 Windows Media 技术、Internet Explorer 6 浏览器、Instant Messenger 等应用程序、VoIP 应用接口、附加网关和 VoIP 等功能。
Windows XP Embedded允许开发者轻松地将现有的桌面应用程序移植到 IP 机顶盒中，支持最大量和最新的多媒体技术，包括支持那些需要大量访问 Internet 内容和要求具备插件和 ActiveX 控件下载能力的浏览器。除此之外，Windows XP Embedded 还适用于高级、高性能的应用，比如本地游戏或网络游戏等。
无论是Windows CE还是Windows XP Embedded，都良好地支持了IP机顶盒功能的实现，提供了更好的扩展性，包括以下几个方面：
首先，Windows XP Embedded有良好的网络支持功能。基于 Windows XP 的可调 TCP/IP 协议集包括 IPv4 和 IPv6 协议和互操作性，这样使用Windows XP Embedded的IP机顶盒不仅支持目前的互联网架构，还着眼了下一代的IP地址。Windows XP Embedded借助对最新无线网络标准（包括 802.11a、802.11b、802.11g 和 802.1x 局域网无线协议）以及近距离个人区域网络 (PAN) 技术的支持，IP 机顶盒也可以作为无线访问点使用。除此之外，Windows XP Embedded支持 802.3 和 802.5 以太网拨号网络（远程访问服务 [RAS] 和点对点协议 [PPP]）、以太网上的点对点协议 (PPPoE) 以及虚拟专用网络 (VPN)。
其次，Windows XP Embedded的安全性更高。Windows XP Embedded提供了IP Security (IPSec)功能，保护在网络上传输的数据。IPSec能够在虚拟专用网络和其它受保护的网络提供安全机制以确保加密格式（如 3DES）的数据可以更安全地通过网络传输。同时，数字权限管理 (DRM) 包括远程购买许可证，并且允许版权所有者加密和管理活动流格式 (ASF) 的内容，可以防止非法播放或复制多媒体内容。这样保护了版权人的利益。
最后，Windows XP Embedded有更丰富的媒体支持功能。Windows XP Embedded支持包括 Microsoft Windows Media Player在内的大多数强大的多媒体技术，集成了大量的音频、视频在内的编码解码器和格式，能够让用户通过IP 机顶盒切实获得快速的性能、高级的音频和视频质量以及对于数字音乐和数字照片的支持。
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