文件格式
什么是 JPG？JPEG 格式的原理与适用场景
JPG 是一种有损图片格式，三十多年来一直承载着全世界的照片。本文介绍 JPEG 压缩的原理、它的长处与短板，以及转换时需要注意的地方。
作者: Hemen Dönüştür Editör Ekibi发布日期: 阅读约 6 分钟
JPG（或 JPEG）是一种有损图片格式，设计初衷是用较小的文件保存照片。你遇到的大多数图片，从手机拍的照片到新闻网站上的配图，用的都是它。本文将介绍 JPG 的由来、它如何让文件变小、擅长和不擅长什么，以及与其他格式互相转换时需要注意的地方。
JPG 和 JPEG 是一回事吗？
是的。JPEG 是联合图像专家组（Joint Photographic Experts Group）的缩写，也就是制定这项标准的委员会。.jpg 扩展名之所以流行，是因为早期 Windows 和 DOS 文件系统把扩展名限制为三个字符。以 .jpg、.jpeg、.jpe 和 .jfif 结尾的文件使用相同的压缩方式，大多数软件也以同样的方式打开它们。MIME 类型始终是 image/jpeg。
简要历史
据 JPEG 委员会介绍，标准化工作始于 1986 年。最终文本于 1992 年 9 月 18 日获得 CCITT（当时 ITU 标准化机构的名称）批准，成为 T.81 建议书，相同的文本也作为国际标准 ISO/IEC 10918-1 发布。它的正式名称是“连续色调静态图像的数字压缩与编码”。
T.81 定义了压缩方法，却没有完整规定文件应如何解释颜色。JFIF（JPEG File Interchange Format，JPEG 文件交换格式）填补了这一空白。根据美国国会图书馆的格式说明，JFIF 最初由 C-Cube Microsystems 的 Eric Hamilton 开发，于 1992 年发布。内容基本相同的文档在 2011 年成为 ITU-T T.871 建议书，在 2013 年成为 ISO/IEC 10918-5。我们今天所说的“JPG 文件”，通常是包裹在 JFIF 或相机所用的 EXIF 结构中的 JPEG 数据流。
JPEG 压缩的工作原理
JPEG 通过丢弃人眼不太可能察觉的细节来缩小文件。主要步骤如下：
1. 颜色转换与色度抽样
图像从 RGB 转换为一个亮度分量（Y）和两个色差分量（Cb 和 Cr）。由于人眼对亮度变化比对颜色变化敏感得多，色彩分量通常以较低的分辨率存储。在最常见的 4:2:0 方案中，每 2x2 个像素只保留一个颜色值。在照片中这几乎看不出来，但红色文字或细彩线这类锐利的颜色过渡可能会显得模糊。
2. 8x8 块与 DCT
如 T.81 所述，每个分量被划分为 8x8 的采样块，每个块通过离散余弦变换（DCT）转换为频率系数。这样就把平坦区域（低频）和细节（高频）分离开来。
3. 量化：损失发生的地方
系数除以量化表后取整。大多数高频系数变为零，信息正是在这一步被真正丢弃的。编辑器中的“画质”滑块控制着量化表的激进程度：画质越低，被置零的系数越多，文件也越小。
4. 熵编码
剩余的系数按之字形顺序读取并进行无损编码。基线流程使用霍夫曼编码；标准也允许算术编码，但实际中很少得到支持。基线流程每个分量使用 8 位精度，扩展流程最多可使用 12 位。
渐进式 JPEG
标准还定义了一种渐进模式：图像不是从上到下一次编码完成，而是分多次扫描编码，从模糊逐渐变清晰。在慢速网络下，页面会更早地显得完整，文件通常也会略小一些。
优点与缺点
| 特性 | JPG |
|---|---|
| 压缩 | 有损；画质设置在文件大小和图像质量之间取舍 |
| 透明度（alpha） | 不支持 |
| 动画 | 不支持 |
| 色深 | 通常每个分量 8 位（24 位色） |
| 兼容性 | 几乎所有浏览器、操作系统、相机、打印机和上传表单都支持 |
| 最适合 | 照片和渐变平滑的图像 |
| 不擅长 | 文字、屏幕截图、标志和边缘锐利的图形 |
MDN 的图片格式指南认为 JPEG 是静态图像有损压缩的好选择，需要更精确的还原时推荐 PNG，既要更好的还原又要更高的压缩率时推荐 WebP 和 AVIF。
JPG 的使用有多广泛？
W3Techs 2026 年 10 月的数据显示，在其监测的网站中有 68.8% 使用 JPEG，仅次于 PNG（74.9%）。HTTP Archive Web Almanac 2024 的媒体章节报告称，移动端页面上 32.4% 的图片是 JPEG，仍是所有格式中占比最大的。同一报告指出，JPEG 在所有图片中的占比从 2022 年的约 40% 降至 2024 年的 32%，下降了八个百分点，而 WebP 增长了约三个百分点，SVG 增长了不到两个百分点，AVIF 增长了将近一个百分点。
该报告还比较了压缩效率：移动端 JPEG 的中位数为每像素 2.0 比特，WebP 为 1.3，AVIF 为 1.4，PNG 为 3.8。这些是网页上实际提供的图片的中位数，并不是同一张图片用各种格式编码的结果，但能说明新格式为什么越来越受欢迎。
常见问题
透明区域变成白色或黑色
JPG 没有 alpha 通道，所以把透明 PNG 转换为 JPG 时，透明像素必须变成某种纯色。有些程序用黑色，有些用白色。如果你的标志要放在彩色背景上，要么保留 PNG 格式，要么在转换时选择背景色。
文字和线条周围出现噪点
以 8x8 块为单位处理并丢弃高频信息会产生“振铃”效应，也就是高对比度边缘周围淡淡的污迹。画质较低时，块的边界本身也会显露出来。对于屏幕截图和带文字的图形，PNG 或无损 WebP 才是正确的选择。
反复保存的代价
每次打开 JPG 再保存为 JPG，都会重新量化一次，小的损失会不断累积。如果你在编辑图片，请保留原图，或者把工作副本保存为 PNG 这样的无损格式。
照片显示成横的
相机通常把“方向”值保存在 EXIF 中，而不是真正旋转像素。忽略这个值的旧软件会把照片显示成横的或倒的。
JPG 转换技巧
- 大多数照片适合 80 到 90 的画质。我们的 PNG 转 JPG 工具默认从 90 开始；想要更小的文件可以把滑块调低。画质 100 会让文件大得多，但并不会变成无损。
- 为透明区域选择背景色。我们的工具默认用白色填充透明区域，你也可以改选图片将要放置的页面颜色。
- JPG 转 PNG 无法找回已经损失的画质。JPG 转 PNG 能防止编辑过程中进一步损失，但文件通常会变大。
- 想让网页图片更小，可以试试 JPG 转 WebP 或 JPG 转 AVIF。如果想在保持 JPG 格式的同时缩小文件，请使用图片压缩工具，它默认以 75 的画质重新编码 JPG，并显示压缩前后的大小。
- 位置和相机信息。我们的图片工具不会把 EXIF、位置或相机信息写入输出文件，并会在编码前应用正确的照片方向。这些转换在你的浏览器中运行，文件不会离开你的设备。
常见问题
JPG 和 JPEG 在画质上有区别吗？
没有。它们是同一种格式，只是扩展名不同。把文件从 .jpeg 改名为 .jpg 不会改变其内容。
JPG 可以无损保存吗？
T.81 确实定义了一种无损流程，但常见的软件和浏览器几乎都不支持。实际上 JPG 是有损格式：由于量化和色度抽样，即使画质设为 100 也不是完全一致的副本。
JPG 支持透明背景吗？
不支持。如果需要透明，请使用 PNG、WebP 或 AVIF。把透明图片转换为 JPG 时，透明区域会用你选择的纯色填充。
应该选择多少画质？
照片通常选 80 到 90 比较平衡。对于带文字或锐利边缘的图片，请使用 90 或更高，或者继续使用 PNG。不同程序中的画质数值含义并不完全相同，所以亲眼检查结果是最可靠的方法。
应该用 JPG 还是 WebP？
如果图片只用于你的网站，WebP 通常能在同等画质下提供更小的文件，并且所有当前浏览器都能打开。如果要通过邮件发送、打印或上传到旧软件，JPG 更稳妥。
