在数字电视机顶盒的市场中，既存在广阔的前景又充满激烈的竞争，如何在这样的环境中，有效推出自己的产品，需要考虑许多因素。其中图形处理功能作为解决数字电视接收机和机顶盒发展初期图像质量较差的局限性和吸引用户的一个重要组成部分，日益受到开发商的重视。目前，国外生产的机顶盒芯片中很多都集成了2D/3D图形引擎，而国内还只是少部分产品集成了性能良好的图形引擎。为了在新一轮的市场竞争中迎头赶上，权衡时间、成本和功能因素，本文采用在机顶盒解码系统中集成二维图形引擎来完成图形处理功能的流行方案，研究设计二维图形引擎，这样既能满足标清数字电视(SDTV)的基本图形处理功能又能降低开发成本和缩短开发周期。 本文采用自项向下的ASIC(特定用途集成电路)设计方法，首先介绍了标清数字电视机顶盒图形引擎的整体结构与硬件实现，然后分析重点模块的设计与实现。针对颜色处理模块在图形引擎中的关键作用，论文对其作了重点分析，将它分成几个子模块分别介绍。该颜色处理模块能对RGB、YUV的多种格式数据进行格式化处理，并通过简化的硬件实现方式完成颜色空间的转换和图像子采样格式转换等。作为视频解码SoC(片上系统)芯片的一个功能IP，图形引擎还必须具备完整的接口模块以便于IP核复用，为此本文将其作为另一重点内容，分析并描述了AHB总线协议和接口模块的设计思路。本设计采用了Verilog硬件描述语言对颜色处理和总线接口这两个重点模块进行描述，并利用Modelsim、NC等EDA(电子设计自动化)软件，完成对局部模块和整体模块的代码编译和功能仿真。在论文的最后，介绍了本设计所用的验证平台，用于测试集成的图形引擎系统，通过数据流程分析的一些典型仿真波形说明了设计的正确性。该图形引擎具有硬件实现简单、低成本、高移植性、易修改等特点，能够作为完整的功能IP，为多种多媒体SoC芯片的图形处理器设计提供参考。