一个典型的双模双向机顶盒工作原理如下图所示:

图1 双模机顶盒结构方框图

内置的交换芯片一般都有两个以上的多个下联以太接口。其中一个下联接口与机顶盒的控制核心--CPU(接受遥控器指令)相连，构成机顶盒的双向通道，实现数字电视和VOD业务。另外几个下联接口可以直接外接计算机，实现宽带数据上网业务。由图可见，通过双模机顶盒可以很方便地同时独立地进行电视图象业务和数据宽带上网业务。

对于数字电视业务:

当机顶盒开机后， 首先CPU芯片首先对自身进行初始化，发出RESET信号，并对各控制部分进行检测、初始化，检测无误后，便将存储在FLASH中的BOOT程序下载到CPU内存(SDRAM)，然后检测有无串口升级信息和OTA码流信息，没有则跳过，开始引导APP程序，将相应的节目参数等内容自行下载。

其次，搜索置于前端的DHCP服务器获取IP地址(通常是私有的专用地址，因为数字视频业务主要局限于本地城域网内)，并与机顶盒的MAC地址绑定，然后搜索DNS服务器(域名服务器)获得域名服务并指向主页服务器;从而获得开机主页界面。

当有线电视网利用电缆传送的数字电视信号(频率为50MHz-870MHz)送到机顶盒高频头后，在CPU的控制下，高频头将该信号变换为中频信号，并输入到QAMi5516内部的QAM解调器，以完成信号的定时恢复、载波恢复、数据成型、自适应均衡和维特比解码、解交织、RS解码和去随机化，最后便得到的符合MPEG-2标准的TS传输流，这样就完成了整个信道解码。

从TS OUT模块输出的TS流将从TS IN接口送到信源解码模块以进行解复用、视频解码和音频解码，然后再经过PAL/NTSC/SECAM视频编码器、音频DAC等处理模块，就可以输出相应格式的音视频信号了。

存储器模块主要包括FLASH、EEPROM和SDRAM等。其中FLASH用于存放用户应用程序，EEPROM用于存放系统、用户配置信息以及所有的节目信息，SDRAM是系统和应用程序运行的地方，而视频SDRAM则用作视频解码缓冲区以存放OSD数据。

系统如图2所示:

对于宽带数据上网:

当计算机与双模机顶盒相连接时，首先通过机顶盒内置的的交换芯片与拨号认证服务器相联，进行PPPOE认证。通过认证后，计算机获得一个IP地址(一般为公用地址，可以与外网通信)，实现宽带数据上网。

因而，机顶盒有一个与自身MAC地址绑定的私有IP地址，与之相连的计算机有一个公用IP地址。两者可以相互同时独立工作。通常，内置的交换芯片也支持Tag标记的VLAN功能(IEEE802.3Q)，如果划分VLAN的话，也可以只用1个IP地址。