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VoIP即Voice Over IP，是把話音或傳真轉換成數據，然后與數據一起共享同一個IP網絡（Internet互聯網）。簡而言之就是將模擬聲音訊號(Voice)數字化，以數據封包(Data Packet)的型式在 IP 數據網絡 (IP Network)上做實時傳遞。VoIP最大的優勢是能廣泛地采用Internet和全球IP互連的環境，提供比傳統業務更多、更好的服務。
VoIP可以在IP網絡上便宜的傳送語音、傳真、視頻、和數據等業務，如統一消息、虛擬電話、虛擬語音/傳真郵箱、查號業務、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、電視會議、電子商務、傳真存儲轉發和各種信息的存儲轉發等。
1995年以色列VocalTec公司所推出的Internet Phone，不但是VoIP網絡電話的開端，也揭開了電信IP化的序幕。人們從此不但可以享受到更便宜、甚至完全免費的通話及多媒體增值服務，電信業的服務內容及面貌也為之劇變。
 
實現形式
一開始的網絡電話是以軟件的形式呈現，同時僅限于PC to PC間的通話，換句話說，人們只要分別在兩端不同的PC上，安裝網絡電話軟件，即可經由IP網絡進行對話。隨著寬頻普及與相關網絡技術的演進，網絡電話也由單純PC to PC的通話形式，發展出IP to PSTN（公共開關電話網絡）、PSTN to IP、PSTN to PSTN及IP to IP等各種形式，當然他們的共通點，就是以IP網絡為傳輸媒介，如此一來，電信業長久以PSTN電路交換網網絡為傳輸媒介的慣例及獨占性也逐漸被打破。
 
VoIP的原理、架構及要求
由Voice over IP的字面意義，可以直譯為透過IP網絡傳輸的語音訊號或影像訊號，所以VoIP就是一種可以在IP網絡上互傳模擬音訊或視訊的一種技術；是藉由一連串的轉碼、編碼、壓縮、打包等程序，好讓該語音數據可以在IP網絡上傳輸到目的端，然后再經由相反的程序，還原成原來的語音訊號以供接聽者接收。
VoIP大致透過5道程序來互傳語音訊號
（1）語音—數據轉換。
語音信號是模擬波形，通過IP 方式來傳輸語音，不管是實時應用業務還是非實時應用業務，首先要對語音信號進行模擬數據轉換，也就是對模擬語音信號進行 8位或6位的量化，然后送入到緩沖存儲區中，緩沖器的大小可以根據延遲和編碼的要求選擇。許多低比特率的編碼器是采取以幀為單位進行編碼。
（2）原數據到IP 轉換。一旦語音信號進行數字編碼，下一步就是對語音包以特定的幀長進行壓縮編碼。IP 網絡不像電路交換網絡，它不形成連接，它要求把數據放在可變長的數據報或分組中，然后給每個數據報附帶尋址和控制信息，并通過網絡發送，一站一站地轉發到目的地。
（3）傳送。在這個通道中，全部網絡被看成一個從輸入端接收語音包，然后在一定時間t內將其傳送到網絡輸出端。t可以在某個范圍內變化，反映了網絡傳輸中的抖動。網絡中的每個節點檢查每個IP 數據附帶的尋址信息，并使用這個信息把該數據報轉發到目的地路徑上的下一站。網絡鏈路可以是支持 IP 數據流的任何拓撲結構或訪問方法。
（4）IP 包—數據的轉換。目的地VoIP 設備接收這個 IP 數據并開始處理。網絡級提供一個可變長度的緩沖器，用來調節網絡產生的抖動。該緩沖器可容納許多語音包，用戶可以選擇緩沖器的大小。小的緩沖器產生延遲較小，但不能調節大的抖動。其次，解碼器將經編碼的語音包解壓縮后產生新的語音包，這個模塊也可以按幀進行操作，完全和解碼器的長度相同。若幀長度為 15ms，60ms 的語音包被分成4 幀，然后它們被解碼后還原成60ms的語音數據流送入解碼緩沖器。在數據報的處理過程中，去掉尋址和控制信息，保留原始的數據，然后把這個數據提供給解碼器。
（5）數字語音轉換為模擬語音。播放驅動器將緩沖器中的語音樣點（480 個）取出送入聲卡，通過揚聲器按預定的頻率（例如 8kHz）播出。　
在一個基本的VoIP架構之中，大致包含4個基本元素：
　　媒體網關器（Media Gateway）：主要扮演將語音訊號轉換成為IP封包的角色。
　　媒體網關控制器（Media Gateway Controller）：又稱為Gate Keeper或Call Server。主要負責管理訊號傳輸與轉換的工作。
　　語音服務器：主要提供電話不通、占線或忙線時的語音響應服務。
信號網關器（Signaling Gateway）：主要工作是在交換過程中進行相關控制，以決定通話建立與否，以及提供相關應用的增值服務。
 
VoIP系統協議
在VoIP 系統中，主要包括提供會話建立的信令協議和提供數據流傳輸的傳輸協議兩類協議。　　在浩瀚的IP網絡中要如何正確的尋找到要通話的對方并建立對答，同時也能依照彼此資料的處理能力來傳送語音數據，這中間必須藉由國際電信組織所擬定的標準協議才能達到。如今，市面上的網絡電話大致都會遵循H.323、MGCP及SIP等3種標準協議。雖然目前產品仍以支持H.323為多，但SIP的支持將會成為今后主流。
 
VOIP的關鍵技術
傳統的IP網絡主要是用來傳輸數據業務，采用的是盡力而為的、無連接的技術，因此沒有服務質量保證，存在分組丟失、失序到達和時延抖動等情況。數據業務對此要求不高，但話音屬于實時業務，對時序、時延等有嚴格的要求。因此必須采取特殊措施來保障一定的業務質量。VOIP的關鍵技術包括信令技術、編碼技術、實時傳輸技術、服務質量（QOS）保證技術、以及網絡傳輸技術等。
 
VoIP各項產品及設備的類型
1、VoIP軟件
VoIP軟件不但是網絡電話的原始形態，更是開啟免費通話新世紀到來的開路先鋒。對于熟悉計算機及網絡操作的人而言，只要發收雙方計算機上安裝VoIP軟件，即可穿越因特網相互通話。
2、VoIP網絡電話
一般而言VoIP網絡電話的又分成有線、無線VoIP網絡電話，以及提供影像輸出的VoIP視訊會議設備等不同類型的產品。由于VoIP網絡電話機上具備RJ45網絡接口端口，所以不需藉由計算機主機，即可透過寬頻、連結IP網絡進行通話，同時使用習性上與傳統電話一樣，一般人很難分辨出其中的差異。
3、VoIP網關器
除了VoIP軟件之外，VoIP網關器可說是最普遍常見的網絡電話設備。不論是家用或商用領域中，VoIP網關器可說扮演了由傳統PSTN網絡轉輸到IP網絡的接口，換句話說，透過它即可用傳統的電話設備（乃至PBX交換系統）來打網絡電話。
4、VoIP PBX
　　在電信級的網絡電話架構中，IP PBX語音交換機扮演了相當重要的角色，其不但需要接手傳統語音交換機的位置及功能，還要居中成為語音與信息整合的媒介。IP PBX功能強大且多樣化，能透過Web-Based接口提供使用者一個簡單容易的操作環境。