工作原理
一個典型的雙模雙向機頂盒工作原理如下圖所示：
雙向雙模機頂盒圖1 雙模機頂盒結構方框圖
內置的交換晶片一般都有兩個以上的多個下聯以太接口。其中一個下聯接口與機頂盒的控制核心——CPU（接受遙控器指令）相連，構成機頂盒的雙向通道，實現數位電視和VOD業務。另外幾個下聯接口可以直接外接計算機，實現寬頻數據上網業務。由圖可見，通過雙模機頂盒可以很方便地同時獨立地進行電視圖象業務和數據寬頻上網業務。
對於數位電視業務：
當機頂盒開機後， 首先CPU晶片首先對自身進行初始化，發出RESET信號，並對各控制部分進行檢測、初始化，檢測無誤後，便將存儲在FLASH中的BOOT程式下載到CPU記憶體（SDRAM)，然後檢測有無串口升級信息和OTA碼流信息，沒有則跳過，開始引導APP程式，將相應的節目參數等內容自行下載。
其次，搜尋置於前端的DHCP伺服器獲取IP位址（通常是私有的專用地址，因為數字視頻業務主要局限於本地城域網內），並與機頂盒的MAC地址綁定，然後搜尋DNS伺服器（域名伺服器）獲得域名服務並指向主頁伺服器；從而獲得開機主頁界面。
當有線電視網利用電纜傳送的數位電視信號（頻率為50MHz-870MHz）送到機頂盒高頻頭後，在CPU的控制下，高頻頭將該信號變換為中頻信號，並輸入到QAMi5516內部的QAM解調器，以完成信號的定時恢復、載波恢復、數據成型、自適應均衡和維特比解碼、解交織、RS解碼和去隨機化，最後便得到的符合MPEG-2標準的TS傳輸流，這樣就完成了整個信道解碼。
從TS OUT模組輸出的TS流將從TS IN接口送到信源解碼模組以進行解復用、視頻解碼和音頻解碼，然後再經過PAL/NTSC/SECAM視頻編碼器、音頻DAC等處理模組，就可以輸出相應格式的音視頻信號了。
存儲器模組主要包括FLASH、EEPROM和SDRAM等。其中FLASH用於存放用戶應用程式，EEPROM用於存放系統、用戶配置信息以及所有的節目信息，SDRAM是系統和應用程式運行的地方，而視頻SDRAM則用作視頻解碼緩衝區以存放OSD數據。
系統如圖2所示：
對於寬頻數據上網：
圖2當計算機與雙模機頂盒相連線時，首先通過機頂盒內置的的交換晶片與撥號認證伺服器相聯，進行PPPOE認證。通過認證後，計算機獲得一個IP位址（一般為公用地址，可以與外網通信），實現寬頻數據上網。
雙向雙模機頂盒因而，機頂盒有一個與自身MAC地址綁定的私有IP位址，與之相連的計算機有一個公用IP位址。兩者可以相互同時獨立工作。通常，內置的交換晶片也支持Tag標記的VLAN功能（IEEE802.3Q），如果劃分VLAN的話，也可以只用1個IP位址。
功能要求
為方便用戶收視而提供了功能強大的電子節目指南、嵌入式瀏覽器(支持TCP/IP協定,帶IP回傳,支持Java虛擬機,支持Truetype字型檔,支持Flash動畫)功能。可以讓用戶在電視上輕鬆享受網上衝浪的樂趣；帶有USB接口，支持多種USB接口外設；內嵌MP3播放器，可以播放隨身碟上的音樂；內置的以太交換晶片可以通過HFC上網。
通過IP雙向通道方便的對用戶進行管理：
1. 機頂盒管理（通過MAC地址唯一標識一台機頂盒）
2. 收視率調查（機頂盒自動將收視信息傳送到伺服器）
通過機頂盒瀏覽網頁，網上衝浪，收看新聞，搜尋信息等
通過機頂盒玩網路互動遊戲。可以多人對戰，比如打牌，下棋，坦克對戰等等。
網上購物。用戶可以通過機頂盒在家裡購物，百貨公司送貨上門，銀行自動扣取用戶帳號上的貨款。
通過機頂盒的USB口瀏覽照片，並可將相片傳到網上，建成家庭相冊，以方便瀏覽。
通過機頂盒上網預約醫生，掛號；查詢醫院和藥品等。
支持網路電話VOIP。機頂盒接電話機，通過網路傳輸聲音。可以實現與現在的固定電話，手機互聯，是下一代電話通訊方式。
外圍接口模組包括與外界的接口及控制電路。其中RS232和RJ45網路接口用於系統和主機的數據傳輸，也可用於系統軟體升級和機頂盒故障診斷。前面板和遙控接口用於接收前面板和遙控器的輸入。智慧卡接口用於支持CA有條件訪問控制系統，該接口符合ISO7816-3國際標準。此外，JTAG接口用於軟體調試和下載。
