VoIP(voice over IP)是以IP网络为载体传输语音数据的一种通信技术。其原理是将多媒体信号进行量化编码、压缩处理成压缩帧后，再以分组的形式在IP网络上进行传输，从而实现在IP网上传输语音和视频的目的。随着技术的迅速发展，VoIP与软交换技术已经引领电信技术的主流，并涉及计算机网络、信令协议、数字信号处理等多个技术领域。它体现了网络融合发展的趋势，最终为消费者带来全新多样、价格低廉、简单快捷的实时通信业务。SIP(Session Initiation Protocol，会话初始化协议)是实现VoIP的应用层控制协议之一，它具有简便性和高度的可扩展性，近年来在通信领域备受关注。在下一代网络中，SIP主要应用于软交换设备与应用服务器之间、不同软交换设备之间、SIP智能终端和SIP服务器之间以及不同的SIP服务器之间的互通。由于SIP协议具备简练、开放、兼容和可扩展等特点，使其成为下一代网络体系中多媒体通信和软交换的关键技术，目前SIP已经成为3G移动网络的多媒体协议标准。本文深入分析了VoIP各种关键技术及其原理，对实现VoIP的网络协议进行了描述和分析，着重探讨了SIP信令协议的原理及实现，并提出了一种VoIP视频电话的设计方案。基于一个开源的SIP协议栈PJSIP，在Windows+VS2008环境下，添加了视频功能的支持，使用界面开发工具Qt完成了图形用户接口，最终开发出一款基于SIP协议的VoIP视频电话，实现了服务器注册、语音视频通话等基本功能。最后对所开发软件的功能进行测试，进行协议流程和数据分析，并设计VoIP综合实验平台，为相关专业实验教学提供服务。