李教授专注于以下领域的颠覆性技术研发：图像/视频信号处理、分析、编码、传输和通信；多媒体内容分析和搜索；机器学习和人工智能；计算机视觉；基于互联网的多媒体技术和系统；多媒体驱动的计算；多媒体和用户交互；基于场景的用户意图和数据挖掘；多媒体技术在物联网和云-边-端计算中的扩展；无线和移动系统；设备之间的互动和合作；大数据和社交计算；互联网技术和商业模式；开放的物联网和人工智能平台；机器人及应用等。

李教授在技术和学术上都有非凡成就：在技术方面，他有十多项关键技术在微软等公司的主流产品中被广泛使用；贡献了20篇《微软公司战略(比尔•盖茨)思想周》技术白皮书；拥有202项被批准的美国专利。在学术方面，他发表了66篇国际期刊论文；230篇国际会议论文；1本技术专著和8个技术专著的重要章节；编辑了5本国际学术会刊；提交了37项国际标准提案，其中8项核心技术被采纳；获得6项最佳论文奖和两项最佳论文入围；截至到2021年2月，根据Google Scholar，他的著作被引用了23,000多次（H指数：80）；2020年被Guide2Research列为世界顶尖1000名计算机科学家之一，中国大陆排名第18。李教授在多媒体、物联网及人工智能等领域都极具影响力，曾任IEEE核心学刊的总编辑和副总编辑；培养出4位MIT TR35创新奖获得者。