JPEG（Joint Photographic Experts Group）是JPEG標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)物，該標(biāo)準(zhǔn)由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制訂，是面向連續(xù)色調(diào)靜止圖像的一種壓縮標(biāo)準(zhǔn)。 [1]  JPEG格式是最常用的圖像文件格式，后綴名為.jpg或.jpeg。 [2] 

中文名JPEG格式 [1] 擴(kuò)展名.jpg或.jpeg [2] 英文全稱Joint Photographic Experts Group [1] 類    別圖像文件格式 [2] 方    式有損壓縮 [2] 年    份1992 [3] 

目錄

1 簡介

2 性能

3 壓縮標(biāo)準(zhǔn)

? JPEG標(biāo)準(zhǔn)

? JPEG 2000標(biāo)準(zhǔn)

4 應(yīng)用

簡介編輯 語音

JPEG（ Joint Photographic Experts Group）即聯(lián)合圖像專家組，是用于連續(xù)色調(diào)靜態(tài)圖像壓縮的一種標(biāo)準(zhǔn)，文件后綴名為.jpg或.jpeg，是最常用的圖像文件格式。其主要是采用預(yù)測編碼（DPCM）、離散余弦變換（DCT）以及熵編碼的聯(lián)合編碼方式，以去除冗余的圖像和彩色數(shù)據(jù)，屬于有損壓縮格式，它能夠?qū)D像壓縮在很小的儲存空間，一定程度上會造成圖像數(shù)據(jù)的損傷。尤其是使用過高的壓縮比例，將使最終解壓縮后恢復(fù)的圖像質(zhì)量降低，如果追求高品質(zhì)圖像，則不宜采用過高的壓縮比例。 [2] 

然而，JPEG壓縮技術(shù)十分先進(jìn)，它可以用有損壓縮方式去除冗余的圖像數(shù)據(jù)，換句話說，就是可以用較少的磁盤空間得到較好的圖像品質(zhì)。而且JPEG是一種很靈活的格式，具有調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的功能，它允許用不同的壓縮比例對文件進(jìn)行壓縮，支持多種壓縮級別，壓縮比率通常在10；1到40；1，壓縮比越大，圖像品質(zhì)就越低；相反地，壓縮比越小，圖像品質(zhì)就越高。同一幅圖像，用JPEG格式存儲的文件是其他類型文件的1/10~1/20，通常只有幾十KB，質(zhì)量損失較小，基本無法看出。JPEG格式壓縮的主要是高頻信息，對色彩的信息保留較好，適合應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)；它可減少圖像的傳輸時間，支持24位真彩色；也普遍應(yīng)用于需要連續(xù)色調(diào)的圖像中。 [2] 

JPEG格式可分為標(biāo)準(zhǔn)JPEG、漸進(jìn)式JPEG及JPEG2000三種格式。 [2] 

1. 標(biāo)準(zhǔn)JPEG格式；此類型在網(wǎng)頁下載時只能由上而下依序顯示圖像，直到圖像資料全部下載完畢，才能看到圖像全貌。 [2] 

2. 漸進(jìn)式JPEG；此類型在網(wǎng)頁下載時，先呈現(xiàn)出圖像的粗略外觀后，再慢慢地呈現(xiàn)出完整的內(nèi)容，而且存成漸進(jìn)式JPG格式的文檔比存成標(biāo)準(zhǔn)JPG格式的文檔要來得小，所以如果要在網(wǎng)頁上使用圖像，可以多用這種格式。 [2] 

3. JPEG2000；它是新一代的影像壓縮法，壓縮品質(zhì)更高，并可改善在無線傳輸時，常因信號不穩(wěn)造成馬賽克現(xiàn)象及位置錯亂的情況，改善傳輸?shù)钠焚|(zhì)。 [2] 

性能編輯 語音

JPEG的性能，用質(zhì)量與比特率之比來衡量，是相當(dāng)優(yōu)越的。它的優(yōu)點(diǎn)是： [4] 

它支持極高的壓縮率，因此JPEG圖像的下載速度大大加快。 [4] 

它能夠輕松地處理16.8M顏色，可以很好地再現(xiàn)全彩色的圖像。 [4] 

在對圖像的壓縮處理過程中，該圖像格式可以允許自由地在最小文件尺寸（最低圖像質(zhì)量）和最大文件尺寸（最高圖像質(zhì)量）之間選擇。 [4] 

該格式的文件尺寸相對較小，下載速度快，有利于在帶寬并不“富裕”的情況下傳輸。 [4] 

JPEG的缺點(diǎn)是： [4] 

并非所有的瀏覽器都支持將各種JPEG圖像插入網(wǎng)頁。 [4] 

壓縮時，可能使圖像的質(zhì)量受到損失，因此不適宜用該格式來顯示高清晰度的圖像。 [4] 

JPEG的復(fù)雜度之低和使用時間之長，給人以深刻的印象。以下是對于8位/像素的中等復(fù)雜畫面的圖像，JPEG所給出的幾個等級作為衡量壓縮編碼效果的準(zhǔn)則： [4] 

0.25位/像素~0.5位/像素；中~好，足以滿足一些應(yīng)用。 [4] 

0.5位/像素~0.75位/像素；好~很好，足以滿足許多應(yīng)用。 [4] 

0.75位/像素~1.5位/像素；優(yōu)秀，足以滿足大多數(shù)應(yīng)用。 [4] 

1.5位/像素~2.0位/像素；難于與原圖像區(qū)別，足以滿足絕大多數(shù)應(yīng)用。 [4] 

>2.0位/像素；近乎完美，滿足幾乎全部的應(yīng)用。 [4] 

其中位/像素（ bit/pixel）定義為壓縮圖像（包括色度分量）的總位數(shù)除以亮度分量的樣本數(shù)。 [4] 

壓縮標(biāo)準(zhǔn)編輯 語音

JPEG標(biāo)準(zhǔn)

JPEG成立于1986年，該標(biāo)準(zhǔn)于1992年正式通過，它的正式名稱為“信息技術(shù)連續(xù)色調(diào)靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼”。在JPEG算法中，共包含4種運(yùn)行模式，其中一種是基于DPCM的無損壓縮算法，另外3種是基于DCT的有損壓縮算法。其要點(diǎn)如下： [3] 

·無損壓縮編碼模式。采用預(yù)測法和哈夫曼編碼（或算術(shù)編碼）以保證重建圖像與原圖像完全相同（設(shè)均方誤差為零），可見無失真。 [3] 

·基于DCT的順序編碼模式。根據(jù)DCT變換原理，按從上到下、從左到右的順序?qū)D像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼。當(dāng)信息傳送到接收端時，首先按照上述規(guī)律進(jìn)行解碼，從而還原圖像。在此過程中存在信息丟失，因此這是一種有損圖像壓縮編碼。 [3] 

基于DCT的累進(jìn)編碼模式。它也是以DCT變換為基礎(chǔ)的，但是其掃描過程不同。它通過多次掃描的方法來對一幅圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。其描述過程采取由粗到細(xì)逐步累加的方式進(jìn)行。圖像還原時，在屏幕上首先看到的是圖像的大致情況，而后逐步地細(xì)化，直到全部還原出來為止。 [3] 

基于DCT的分層編碼模式。這種模式是以圖像分辨率為基準(zhǔn)進(jìn)行圖像編碼的。它首先是從低分辨率開始，逐步提高分辨率，直至與原圖像的分辨率相同為止。圖像重建時也是如此?？梢娖湫Чc基于DCT累進(jìn)編碼模式相似，但其處理起來更復(fù)雜，所獲得的壓縮比也更高一些。 [3] 

JPEG 2000標(biāo)準(zhǔn)

JPEG標(biāo)準(zhǔn)1992年通過以來，由于其優(yōu)良的品質(zhì)，使得它在短短的幾年內(nèi)就獲得極大的成功。然而，隨著多媒體應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，傳統(tǒng)JPEG壓縮技術(shù)已無法滿足人們對多媒體影像資料的要求。JPEG采用離散余弦變換將圖像壓縮為8×8的小塊，然后依次放入文件中，這種算法靠丟棄頻率信息實(shí)現(xiàn)壓縮，因而圖像的壓縮率越高，頻率信息被丟棄的越多。在極端情況下，JFEG圖像只保留了反映圖貌的基本信息，精細(xì)的圖像細(xì)節(jié)都損失了，為此，JPEG制定了新一代靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000。 [3] 

JPEG2000與傳統(tǒng)JPEG最大的不同在于，它放棄了JPEG所采用的以離散余弦變換（DCT）為主的區(qū)塊編碼方式，而采用以小波變換為主的多解析編碼方式，其主要目的是要將影像的頻率成分抽取出來。小波轉(zhuǎn)換將一幅圖像作為一個整行變換和編碼，很好地保存了圖像信息中的相關(guān)性，達(dá)到了更好的壓縮編碼效果。 [3] 

JPEG2000有以下特點(diǎn)： [3] 

1.高壓縮率

由于在離散小波變換算法中，圖像可以轉(zhuǎn)換成一系列可更加有效存儲像素模塊的“小波”，因此，JPEG2000格式的圖片壓縮比可在現(xiàn)在的JPEG基礎(chǔ)上再提高10%~30%，而且壓縮后的圖像顯得更加細(xì)膩平滑，這一特征在互聯(lián)網(wǎng)和遙感等圖像傳輸領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 [3] 

2.無損壓縮和有損壓縮

JPEG2000提供無損和有損兩種壓縮方式，無損壓縮在許多領(lǐng)域是必需的，例如醫(yī)學(xué)圖像和檔案圖像等對圖像質(zhì)量要求比較高的情況。同時JPEG2000提供的是嵌入式碼流，允許從有損到無損的漸進(jìn)解壓。 [3] 

3.漸進(jìn)傳輸

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的JPEG圖像下載時是按“塊”傳輸?shù)?，因此只能一行一行地顯示，而采用JPEG2000格式的圖像支持漸進(jìn)傳輸，先傳輸圖像輪廓數(shù)據(jù)，然后再逐步傳輸其他數(shù)據(jù)來不斷提高圖像質(zhì)量?；ヂ?lián)網(wǎng)、打印機(jī)和圖像文檔是這一特性的主要應(yīng)用場合。 [3] 

4.感興趣區(qū)域壓縮

這一特征可以指定圖片上感興趣區(qū)域，然后在壓縮時對這些區(qū)域指定壓縮質(zhì)量，或在恢復(fù)時指定某些區(qū)域的解壓縮要求。這是因為小波變換在空間和頻率域上具有局域性，要完全恢復(fù)圖像中的某個局部，并不需要所有編碼都被精確保留，只要對應(yīng)它的一部分編碼沒有誤差就可以了。這樣我們就可以很方便地突出重點(diǎn)。 [3] 

5.碼流的隨機(jī)訪問和處理

這一特征允許用戶在圖像中隨機(jī)地定義感興趣區(qū)域，使得這一區(qū)域的圖像質(zhì)量高于其他圖像區(qū)域，碼流的隨機(jī)處理允許用戶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、移動、濾波和特征提取等操作。 [3] 

6.容錯性

JPEG2000在碼流中提供了容錯措施，在無線等傳輸誤碼很高的通信信道中傳輸圖像必須采取容錯措施才能達(dá)到一定的重建圖像質(zhì)量。 [3] 

8.基于內(nèi)容的描述

圖像文檔、圖像索引和搜索在圖像處理中是一個重要的領(lǐng)域，MPEG7就是支持用戶對其感興趣的各種“資料”進(jìn)行快速、有效地檢索的一個國際標(biāo)準(zhǔn)。基于內(nèi)容的描述在JPEG2000中是壓縮系統(tǒng)的特性之一。 [3] 

應(yīng)用編輯 語音

JPEG格式的壓縮率是目前各種圖像文件格式中最高的。它用有損壓縮的方式去除圖像的冗余數(shù)據(jù)，但存在著一定的失真。由于其高效的壓縮效率和標(biāo)準(zhǔn)化要求，目前已廣泛用于彩色傳真、靜止圖像、電話會議、印刷及新聞圖片的傳送。由于各種瀏覽器都支持JPEG這種圖像格式，因此它也被廣泛用于圖像預(yù)覽和制作HTM網(wǎng)頁。 [5]