JPEG

JPEG(联合图像专家小组) 是一个广泛用于数字图像有损压缩的方法。

JPEG(Joint Photographic Experts Group)是 JPEG 标准的产物,该标准由国际标准化组织(ISO)制订,是面向连续色调静止图像的一种压缩标准。JPEG 格式是最常用的图像文件格式,后缀名为.jpg 或.jpeg

简介

JPEG(Joint Photographic Experts Group)即联合图像专家组,是用于连续色调静态图像压缩的一种标准,文件后缀名为,jpg 或,jpeg,是最常用的图像文件格式。其主要是采用预测编码(DPCM)、离散余弦变换(DCT)以及熵编码的联合编码方式,以去除冗余的图像和彩色数据,属于有损压缩格式,它能够将图像压缩在很小的储存空间,一定程度上会造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例,将使最终解压缩后恢复的图像质量降低,如果追求高品质图像,则不宜采用过高的压缩比例。 

然而,JPEG 压缩技术十分先进,它可以用有损压缩方式去除冗余的图像数据,换句话说,就是可以用较少的磁盘空间得到较好的图像品质。而且 JPEG 是一种很灵活的格式,具有调节图像质量的功能,它允许用不同的压缩比例对文件进行压缩,支持多种压缩级别,压缩比率通常在 10;1 到 40;1,压缩比越大,图像品质就越低;相反地,压缩比越小,图像品质就越高。同一幅图像,用 JPEG 格式存储的文件是其他类型文件的 1/10~1/20,通常只有几十 KB,质量损失较小,基本无法看出。JPEG 格式压缩的主要是高频信息,对色彩的信息保留较好,适合应用于互联网;它可减少图像的传输时间,支持 24 位真彩色;也普遍应用于需要连续色调的图像中。

JPEG 格式可分为标准 JPEG、渐进式 JPEG 及 JPEG2000 三种格式。

1. 标准 JPEG 格式;此类型在网页下载时只能由上而下依序显示图像,直到图像资料全部下载完毕,才能看到图像全貌。 

2. 渐进式 JPEG;此类型在网页下载时,先呈现出图像的粗略外观后,再慢慢地呈现出完整的内容,而且存成渐进式 JPG 格式的文档比存成标准 JPG 格式的文档要来得小,所以如果要在网页上使用图像,可以多用这种格式。 

3. JPEG2000;它是新一代的影像压缩法,压缩品质更高,并可改善在无线传输时,常因信号不稳造成马赛克现象及位置错乱的情况,改善传输的品质。

性能

JPEG 的性能,用质量与比特率之比来衡量,是相当优越的。

JPEG 的优点是:

  • 它支持极高的压缩率,因此 JPEG 图像的下载速度大大加快。

  • 它能够轻松地处理 16.8M 颜色,可以很好地再现全彩色的图像。

  • 在对图像的压缩处理过程中,该图像格式可以允许自由地在最小文件尺寸(最低图像质量)和最大文件尺寸(最高图像质量)之间选择。

  • 该格式的文件尺寸相对较小,下载速度快,有利于在带宽并不“富裕”的情况下传输。

JPEG 的缺点是:

  • 并非所有的浏览器都支持将各种 JPEG 图像插入网页。

  • 压缩时,可能使图像的质量受到损失,因此不适宜用该格式来显示高清晰度的图像。

JPEG 的复杂度之低和使用时间之长,给人以深刻的印象。以下是对于 8 位/像素的中等复杂画面的图像,JPEG 所给出的几个等级作为衡量压缩编码效果的准则:

  • 0.25 位/像素~0.5 位/像素;中~好,足以满足一些应用。 

  • 0.5 位/像素~0.75 位/像素;好~很好,足以满足许多应用。

  • 0.75 位/像素~1.5 位/像素;优秀,足以满足大多数应用。 

  • 1.5 位/像素~2.0 位/像素;难于与原图像区别,足以满足绝大多数应用。 

  • >2.0 位/像素;近乎完美,满足几乎全部的应用。

其中位/像素(bit/pixel)定义为压缩图像(包括色度分量)的总位数除以亮度分量的样本数。

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常识

  • 在维基百科上的 JPEG
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