jpeg格式的圖片具有很高壓縮比，是十分常見的一種圖片儲存和傳輸格式。通常由無損的RGB影象資料到最終的jpeg格式需要經過以下的步驟：

step1.顏色模式轉換

JPEG只支援YUV顏色模式（準確說是YCbCr顏色模式）的資料結構，而不支援RGB影象資料結構，所以在將彩色影象進行壓縮之前，必須先對顏色模式進行資料轉換。YUV色彩模型來源於RGB模型，Y表示明度資訊，U、V表示色度資訊。RGB和YUV之間的轉換可以通過相應的轉換公式計算得出（不必詳細知道公式，只需知道Y、U、V都是R、G、B的線性組合）。

轉換完成之後還需要進行資料取樣。一般採用的取樣比例是4：1：1或4：2：2。關於資料取樣格式表示的意義，見下圖：

step2.DCT變換

DCT（Discrete Cosine Transform）是將影象訊號在頻率域上進行變換，分離出高頻和低頻資訊的處理過程（另見博文：傅立葉變換在影象處理中的應用）。然後再對影象的高頻部分（即影象細節）進行壓縮，以達到壓縮影象資料的目的。

DCT變換前首先將影象劃分為多個8*8的矩陣，為什麼是8*8呢？這與計算機的進位制規律有關，一個位元組等於8個二進位制位，這樣後面的編碼過程就可以對每個畫素用2個位元組的碼字來表示。然後對每一個8*8矩陣作DCT變換（變換公式略）。變換後得到一個頻率係數矩陣，其中的頻率係數都是浮點數。

step3.量化頻率係數

由於在後面編碼過程中使用的碼本都是整數，因此需要對變換後的浮點型頻率係數進行量化，將之轉換為整數。進行資料量化後，矩陣中的資料都是近似值，和原始影象資料之間有了差異，這一差異是造成影象壓縮後失真

在量化過程中，質量因子的選取至為重要。值選得過大，可以大幅度提高壓縮比，但是影象質量就比較差；反之，質量因子越小（最小為1），影象重建質量越好，但是壓縮比越低。對此，ISO已經制定了一組供JPEG程式碼實現者使用的標準量化值。

step4.編碼

編碼才是對影象真正進行壓縮的步驟，直流分量（DC）具有特殊的性質，因此要對每個8*8字塊中的1個直流分量和63個交流分量（AC）分別進行編碼。相鄰的DC採用簡單易用的差分編碼（DCPM）；DA採用‘之’字型的行程編碼以保證低頻分量先出現，高頻分量後出現，他們的碼字用兩個位元組即可表示。如下圖：

經過以上四個步驟，原始影象資訊便被壓縮處理成了jpeg格式。

Reference：