JPEG压缩

简介

JPEG（Joint Photographic Experts Group）是一种图像压缩标准，名字来源于制定该标准的团体。JPEG 压缩可以编码所有的色彩模式（RGB、YUV、CMYK），且可以压缩图像无损或有损。优点在于压缩比较高，但可以控制图像质量，压缩比可以在 10:1 至 50:1 之间，且有损压缩的结果在肉眼观察下也不会明显损失质量。

有损压缩

JPEG压缩的有损压缩是通过离散余弦变换（DCT）和量化来实现的。

离散余弦变换（DCT）

JPEG压缩使用离散余弦变换将图像从空间域转换到频率域。这个过程将一个图像分解为一组频率，并且每个频率有不同的能量。在DCT之后，图像的最低频率（DC分量）包含图像的平均强度，而高频率包含图像的细节。接下来，对于这组频率，去除一些缺失的高频分量（细节）来实现压缩。

量化

压缩的过程中，高频成分（细节）不是必需的，为此将其进行“量化”，即按照一定的规则将那些用更少的频率表示的部分用零替换，以减小文件的大小。量化可以通过“量化表”来实现，其对不同位置块的不同大小的块（8 × 8 像素）提供了一个表格。

无损压缩

对于JPEG压缩的无损压缩，具体的实现方法采用了预测解压缩算法、哈夫曼编码、差分编码等等。无损压缩的JPEG可以对BMP、TIFF及GIF格式等的图片文件进行处理。

压缩比

压缩比是JPEG压缩的一个很重要的考量指标。能获得比较好的视觉效果的压缩比在10:1至20:1，而且基本上不会在视觉上引起质量损失。对于照片，压缩比可以调到30:1或更高，只有在最后查看的时候才会发现麻烦。

参考资料

• JPEG格式压缩原理分析
• JPEG如何压缩图片的？
• JPEG压缩技术

结论

JPEG是一种被广泛使用的图片压缩格式，其压缩比可达10:1至50:1，在保持较高的图像质量的同时，可以大大减少图像文件大小。无损压缩的JPEG仍然具有压缩图片文件的能力，但其压缩比相对有损压缩要低很多。