有损压缩
丢弃人眼不可感知的数据以实现高压缩率的压缩方法。无法还原原始数据。
有损压缩通过不可逆地移除数据来显著减小文件大小。原始数据无法重建,但优先丢弃的是人类感官较难察觉的信息,在大幅缩减文件的同时保持多数用途下够用的质量。差异是否可见取决于图像内容与观看环境,平缓渐变或含文字的图像更容易看出劣化。
图像领域的关键技术:
- 变换编码:DCT 或 DWT 将空间数据转换到频率域,量化人眼不易感知的高频分量。JPEG 使用 DCT;JPEG 2000 使用 DWT
- 预测编码:仅编码预测值与实际值之间的残差。用于 WebP 和 AVIF 以消除空间相关性。它与变换编码并非互斥:WebP (VP8) 会对块预测得到的残差再施加 DCT,实际格式是二者结合使用
- 色度子采样:利用人眼对色彩敏感度低于亮度的特性。在 4:2:0 模式下,色度分辨率为亮度的 1/4
主要优势在于压缩率 - JPEG 在质量 80 时常可将文件缩减至原始大小的几分之一,但缩减幅度随被摄物细节、噪点量以及编码器实现而大幅变化,需以代表性图像实测确定。对于 Web 传输,这改善了页面速度并节省带宽,有利于用户体验;在加载速度影响评价的场合,对 SEO 也可能有利。
代价是代际损失 - 重复压缩会导致累积劣化。因此实务中通常在编辑阶段以无损格式 (PNG、TIFF) 保存,仅在最终输出时应用有损压缩。质量参数的刻度在各格式中各自独立定义,不要把某一格式使用的数值直接搬到另一格式,应针对目标图像比较后按用途确定。