当JPEG图像的质量设置为100时，它是否是无损压缩？

Question

我了解JPEG是一种有损压缩标准，而“质量”因素控制压缩程度和数据丢失的数量。

但是当质量数字设置为100时，生成的JPEG是否为无损压缩？

答案是否定的。即使在质量设置为100的情况下，JPEG仍然使用有损压缩算法，因此仍然会有数据丢失，虽然这种情况下的数据丢失可能会很小。

- Sugrue

Answer 1

如前面正确回答的那样，使用 “典型” JPEG 编码器并将质量设置为 100 并不能获得无损压缩。虽然存在无损 JPEG 编码，但它的性质不同且很少使用。

我只是想说一下为什么质量设置为 100 并不意味着无损。

在 JPEG 压缩中，信息大部分是在 DCT 系数量化步骤（8x8 系数块被 8x8 量化表划分，所以它们变小了-->“更易压缩”）期间丢失的。当您将 JPEG 质量设置为 100 时，实际上没有进行真正的量化（因为量化表将全部为 1，至少在标准 IJG-JPEG 表中是这样），因此您在这里不会失去信息。

但是，即使不进行量化，仍有主要两个因素导致信息丢失：

1. 通常，JPEG 压缩会减少颜色信息（因为人类视觉系统对亮度比对色彩不敏感）。因此，即使在质量设置为 100 时，您可能仍在进行色度子采样（这意味着丢弃一半或更多的 Cb 和 Cr 系数）。当发生这种情况时，即使没有进行量化，信息也会丢失。但是，您可以告诉编码器保留完整的色度（称为 4:4:4 色彩采样）。
2. 然而，JPEG 编码意味着进入 DCT 域，这会导致系数舍入。舍入会丢失一些信息。无论所有其他选项如何，这都会发生。

- Marco Fontani

Answer 2

Jpeg无论设置为多少，都是有损压缩的。在100的设置下，您只能获得最小的损失。

这很容易测试。制作一个简单的 .bmp 文件，将其压缩为 q=100 的jpeg格式，然后重新提取回一个 .bmp 文件。使用 Gimp/Photoshop 对两个位图进行“差异”比较，您会看到损失 - 它将比 q=50 或 q=1 转换时不太明显，但仍然存在。

- Marc B

---

JPEG2000提供了一种无损模式作为替代方案。 - schnaader

您好，要使用Gimp/Photoshop对两个位图执行"差异"操作，应如何操作？ - Pacerier

@Pacerier，使用GIMP打开参考图像，然后"以图层形式打开"第二张图片。从"图层"工具箱中，您可以选择"差异"叠加方法。如果将图像压平，并拉伸对比度，那么就完成了！ - yota

Answer 3

虽然存在无损JPEG的形式，但它没有得到广泛支持，并且您不能通过调整质量设置来获得它 - 这是完全不同的过程。

- Mark Ransom

---

那么为什么它被称为JPEG呢？ - Pacerier

@Pacerier 很好的问题。这是因为它是由Joint Photographic Experts Group开发的，他们也是制作原始JPEG的同一批人。我不知道为什么他们试图将其附加到早期规范上，而不像他们在JPEG-2000中所做的那样创建一个新规范。 - Mark Ransom

除了“JPEG”这个我们知道的图像标准名称之外，实际上它的正式名称应该是JFIF。相关信息：https://dev59.com/p3M_5IYBdhLWcg3wUxZB - Glen Davies

Answer 4

根据wikipedia，JPEG100的压缩比为2.6:1。通常采用有损压缩方法，意味着一些原始图像信息将会丢失并且无法恢复，可能会影响图像质量。

虽然JPEG标准中定义了可选的无损模式，但这种模式并没有被广泛支持。

- Mark Price

---

它具有压缩比并不意味着它是有损的。你可以在不失去质量的情况下进行压缩... PNG/GIF？ - IAmGroot

压缩方法通常是有损的，意味着一些原始图像信息会丢失并且无法恢复，可能影响图像质量。JPEG标准中定义了一种可选的无损模式，但该模式在产品中得到的支持并不广泛。 - Mark Price

你应该把这个加到你的答案里。这是一个更好的解释为什么它是有损的，而不仅仅是说明它有一个压缩比 :) - IAmGroot