JPEG

JPEG 是 "Joint Photographic Experts Group" 的縮寫, 這個組織在 1986 年成立, 目的是為了制定一種標準化的圖像壓縮方法。JPEG 壓縮標準在 1992 年發布, 迅速成為最流行的圖像壓縮格式之一

• 色彩空間轉換: 首先, 圖像會從 RGB 色彩空間轉換到 YCbCr 色彩空間。Y 表示亮度 (Luminance), 而 Cb 和 Cr 表示色度 (Chrominance)。這個步驟是因為人眼對亮度的變化更敏感, 而對色度的變化不那麼敏感, 這樣可以更有效地壓縮數據
• 分塊處理: 接下來, 圖像會被分成 8x8 像素的小塊。每一塊會單獨處理, 這樣可以更容易地應用壓縮算法
• 離散餘弦變換 (DCT): 對每個 8x8 塊應用 DCT, 將空間域的像素值轉換成頻率域的係數。這些係數表示圖像中的不同頻率成分
• 量化: 對 DCT 係數進行量化, 也就是將一些不太重要的高頻成分設為零, 並減少其他係數的精度。這一步會導致部分圖像數據丟失, 是 JPEG 壓縮有損的主要原因
• 熵編碼: 最後, 對量化後的 DCT 係數進行熵編碼 (如霍夫曼編碼或算術編碼), 進一步減少數據量

• 高效壓縮: JPEG 可以大幅度減少圖像的檔案大小, 同時保持較高的圖像質量
• 廣泛支持: 幾乎所有的圖像處理軟體和數位設備都支持 JPEG 格式.
• 豐富的色彩表現: JPEG 支持 24 位元色彩, 能顯示超過 1600 萬種顏色, 非常適合存儲和展示照片

• 有損壓縮: JPEG 是有損壓縮格式, 每次壓縮都會丟失一部分圖像細節, 這在多次編輯和保存後會變得更明顯
• 不適合圖形和文字: 由於壓縮過程中邊緣細節容易模糊, JPEG 不太適合保存含有大量圖形和文字的圖像
• 不支持透明背景: JPEG 格式不支持透明背景, 需要透明效果時應選用其他格式如 PNG

• 數位攝影: JPEG 格式廣泛用於數位相機和智慧型手機拍攝的照片, 因為它能在保持良好圖像質量的同時大幅減少檔案大小
• 網路圖片: 由於檔案小且加載快, JPEG 常用於網站上的圖片
• 電子郵件附件: JPEG 圖片大小較小, 便於通過電子郵件分享