В процессе сжатия растровых графических файлов по алгоритму JPEG информационный объем файла обычно уменьшается, что достигается за счет применения техник сжатия с потерями. JPEG (Joint Photographic Experts Group) — это наиболее распространенный метод сжатия фотографий, который позволяет значительно уменьшить размер файла изображения с некоторой потерей качества.
Процесс сжатия JPEG включает несколько ключевых этапов:
Преобразование цветового пространства: Исходное изображение, обычно в цветовом пространстве RGB, преобразуется в цветовое пространство YCbCr. Это пространство разделяет изображение на яркостную компоненту (Y) и две цветоразностные компоненты (Cb и Cr).
Дискретизация: Цветоразностные компоненты могут быть дискретизированы с меньшей разрешающей способностью, поскольку человеческий глаз менее чувствителен к изменениям цвета, чем к изменениям яркости.
Квантование: Этот процесс включает уменьшение количества бит, используемых для представления каждой частотной компоненты изображения. Преобразование Фурье или похожее преобразование (часто используется дискретное косинусное преобразование, DCT) применяется к блокам пикселей, чтобы разделить изображение на частотные компоненты. Затем эти компоненты квантуются, что фактически уменьшает точность низкочастотных компонент меньше, чем высокочастотных. Высокочастотные компоненты, содержащие мельчайшие детали и текстуры, обычно сокращаются сильнее.
Кодирование: Квантованные значения затем кодируются с помощью методов, таких как кодирование по длине серий и Хаффманово кодирование, которые эффективнее кодируют часто встречающиеся значения.
В результате этих этапов размер файла может уменьшаться в зависимости от уровня квантования и других параметров сжатия. Обычно размер файла снижается в несколько раз, например, от 5 до 10 раз, но это может варьироваться в зависимости от содержимого изображения и требуемого качества. Уменьшение размера файла позволяет экономить пространство на диске и ускорять процесс передачи файлов через интернет, хотя это также сопровождается потерей качества изображения, особенно при высоких уровнях сжатия.