数字图像视频压缩技术作为多媒体数据存储与通信技术的核心,在数字媒体领域一直是研究热点。随着便携设备、移动终端的发展,图像视频在低码率低复杂度环境下的应用越来越广泛。大到海面视频监控、无人机巡航、野外信息采集,小到手机视频传输、车载电视、可视电话等,这些应用由于场景、设备的特殊性,往往传输码率不稳定,可用带宽不足,需要图像视频信号能够利用低码率进行有效传输;同时对终端设备无论在处理能力还是功耗上都有很大的限制,需要实现低复杂度的编解码算法,因此本文重点研究低码率低复杂度图像视频编码技术。在图像编码方面,小波变换以及零树结构编码被广泛应用在编码标准JPEG/JPEG 2000中。然而由于小波变换硬件实现复杂、计算量大,传统的零树结构编码过程长,使得其在低复杂度场景的应用中有一定的限制。本文提出了基于多层离散余弦变换的零树结构编码来减少编码的复杂度。用多层离散余弦变换代替小波变换可以提高变换的速度,将零树结构从2×2扩展到4×4则可以有效减少零树的数量及深度,减少编码所需要的时间。实验结果显示通过选择合适的离散余弦变换进行组合可以在编码质量几乎相同的情况下降低编码复杂度。在视频编码方面,HEVC标准的提出让压缩效率得到进一步提升。但是HEVC是为高清视频编码设计的,高复杂度使得其在一些低码率低复杂度环境下编码效果不是很理想。本文实现了基于小波变换下采样的视频编码框架。通过变换得到低频内容信息并使用HEVC进行编码,分辨率的降低可以保证充分利用有限的码率编码重要信息,同时减少计算复杂度。配合高频细节信息的位平面编码和帧分割技术,可以优先编码幅值较大的高频系数,保证了编码的质量。实验结果显示基于下采样的视频编码框架在低码率情况下可以得到类似于直接利用HEVC编码的效果,在计算复杂度上则可以减少大约70%的编码时间。