在图像传输过程中，为了有效的传输图像，降低图像数据所需带宽，因此会对图像数据进行压缩，依据图像保真度，图像压缩可以分为无损压缩和有损压缩。无损压缩一般是把图像数据压缩到原本数据的1/2~1/4，常见的无损压缩的图像格式有：BMP、PNG、GIF。有损压缩会将图像信息量减少，前后图像数据不一致，因此图像质量会下降，常见的有损压缩的图像格式有：JPEG、WebP。
此篇博文着重介绍有损压缩中的JPEG算法。
JPEG
JPEG算法压缩后的图像后缀一般为.JPG或者.JPEG，二者实质相同。
『通常中我们所见到的图像一般是三通道（R、G、B）或者四通道的图像（R、G、B、Alpha），四通道图像只有PNG格式能够支持。
JPEG算法采用的是YUV颜色空间，其中“Y”表示亮度，“U”和”V”表示色度，YUV的作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。因为人眼对图像亮度敏感，而对色度不那么敏感，因此可以在UV空间上减少信息。』(注1)
RGB转换为YUV空间的转换算法为：
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B
U = - 0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128
V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128
JPEG算法采用4:2:0的方式采样，也就是2:1水平方向采样，2:1垂直方向采样，即每四个Y共用一组UV。因为人眼对于高频分量不是很敏感，因此可以通过离散余弦变换(DCT)分析出其中的高低频分量，进一步压缩数据。
二维离散余弦变换公式为：
由上离散余弦变化生成8*8的矩阵，去除高频分量。由此8*8矩阵除以JPEG算法提供的标准系数矩阵，后取整，如下图1所示。
图1 JPGE标准化系数矩阵
经过上述步骤后得到的矩阵进行ZIGZAG排序，排序方式如下图2所示：
图2 ZIGZAG排序
最后通过对得到矩阵进行编码并按照JPEG格式存储，即可得到jpg格式的图像文件。
Q&A
Q：JPEG压缩算法对于图像还原性如何？
A：因为JPEG是有损压缩，且数据已经改变，因此是无法还原原始图像，同时因为压缩率较高的因素，可能存在图像模糊的问题。
Q：目前图像压缩算法中有没有更好的图像压缩算法，且传输速度更快的？
A：目前在针对高PPI、高刷等移动端方面有着更好的VESA压缩算法，传输速度更快，切实无损压缩，以Novatek的OLED drive IC NT37XXX系列，对于VESA算法的使用已经十分成熟。
Q：YUV算法除了4:2:0采样还有什么采样吗？
A：YUV的采样方式有：
4:4:4表示完全取样。
4:2:2表示2:1的水平取样，垂直完全采样。
4:2:0表示2:1的水平取样，垂直2：1采样。
4:1:1表示4:1的水平取样，垂直完全采样。
Q：为什么会用到YUV采样方式？
A：因为为了兼顾彩色电视与黑白电视，降低所需的信道带宽。
Q：图像压缩比计算方式是怎样的？
A：压缩比=压缩前所占空间大小/实际所占空间大小
註1:作者：Vinegar �；出處：https://blog.csdn.net/VinagerJoe/article/details/129023880
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