JPG（JPEG）格式详解 — 照片压缩的标准
整理了 JPG（JPEG）格式的标准化历史（1992 年 ITU-T T.81）、基于 DCT 与量化的有损压缩原理、不支持透明的原因、渐进式 JPEG 与文件结构、质量设置技巧，以及转换为其他格式时的注意事项。
JPEG 这个名字来自制定该标准的委员会名称（Joint Photographic Experts Group），文件扩展名最常见的是 .jpg。1986 年成立的委员会所制定的规范，于 1992 年 9 月被批准为 ITU-T 建议 T.81，1994 年被批准为 ISO/IEC 10918-1。三十多年后的今天，它仍是数码相机、智能手机、网页以及政府机构上传窗口最广泛接受的照片格式。
压缩原理
- 把 RGB 颜色转换为亮度（Y）和色差（Cb、Cr），并且通常把色差的分辨率降为一半（色度抽样）。
- 把图像切分成 8×8 像素的块，用 离散余弦变换（DCT） 求出频率成分。
- 将各成分除以量化表中的值并四舍五入。质量设置越低，除数越大，丢失的高频细节就越多。损失就发生在这一步。
- 剩下的值用霍夫曼编码进行无损压缩。
由于先丢弃的是人眼不太敏感的信息，自然风景照片即使在高压缩率下也不容易看出差别。相反，在文字、线条和纯色边界处，边缘周围会出现模糊（振铃效应）和 8×8 的块状痕迹。
文件结构与 JFIF·EXIF
JPG 文件总是以 FF D8（图像开始）开头、以 FF D9（图像结束）结尾。二者之间以称为“标记（marker）”的单元依次存放量化表、霍夫曼表、图像尺寸等信息。文件开头通常附带 JFIF（APP0 标记）或 EXIF（APP1 标记）信息，数码相机和智能手机使用的是包含拍摄信息和位置的 EXIF。这正是分享照片前需要清除位置信息的原因（EXIF 指南）。
基线 JPEG 与渐进式 JPEG
T.81 同时定义了从上往下依次绘制的 基线（baseline） 方式，以及先显示模糊的整体画面、再逐渐变清晰的 渐进式（progressive） 方式。在网页上显示大照片时，渐进式在体感速度上更有优势；如果与老旧设备或提交系统的兼容性很重要，基线方式更稳妥。标准中也有无损模式，但几乎没人使用。
优点与局限
- 兼容性：据 MDN，所有主流浏览器从一开始就支持，几乎所有操作系统和程序都能打开。
- 调节范围：只用一个质量值就能大范围调整文件大小。照片的质量设为 70~85 是效率较高的区间。
- 不支持透明：没有 Alpha 通道，无法保存透明背景。
- 重复保存的损失：每次打开再保存都会重新量化，画质会一点点下降。
- 8 位的局限：难以容纳 HDR 或宽广的色阶，在天空这类平缓的渐变中可能出现色带（断层）现象。
主要用途
照片分享、提交报名材料和证件照、邮件附件、交给印刷店等 不知道接收方用什么软件时，这是最安全的选择。截图、Logo、图表则更适合 PNG。
转换为其他格式时
- JPG → PNG：不会产生额外损失，但已经丢失的信息无法恢复，文件通常会变大好几倍。将 JPG 转为 PNG 只有在需要反复编辑或添加透明区域时才有意义。
- JPG → WebP·AVIF：会在已有损失上再叠加损失，但只要质量合适，就能大幅减小体积（将 JPG 转为 WebP）。
- 其他格式 → JPG：透明部分会被白色等纯色填充，10 位以上的色彩信息会降为 8 位。
- EXIF 方向：智能手机拍的 JPG 往往把旋转信息存放在 EXIF 中。如果转换工具没有应用它，照片可能会显示为横躺的。
如何把体积控制在目标 KB，请参阅 照片压缩的原理。