JPEG

DCT převede blok vstupních hodnot 8×8 na jejich lineární kombinaci.

Cikcak schéma postupného čtení hodnot z bloku pro optimální využití RLE.

Většina ze široké škály voleb komprese JPEG standardu se téměř nepoužívá. Následuje krátký popis běžnějších metod kódování. Celý proces se skládá z několika kroků:

1. Obrázek je převeden do barevného modelu YCbCr. Jednotlivé složky (jasové a chrominační) jsou pak zpracovávány samostatně.
2. Snížení přesnosti informací o barvě (podvzorkování barvonosných složek).
3. Složky obrázku jsou následně rozděleny do bloků o velikosti 8×8 pixelů. A pro každý blok se provede dvourozměrná diskrétní kosinová transformace (2D DCT). DCT je diskrétní transformace, která na rozdíl od DFT produkuje pouze reálné koeficienty. Díky separabilitě 2D DCT, lze vypočítat:
   ${\displaystyle 2DDCT=DCT\{DCT\{f(x,y)\}\}}$
   Blok 8×8 se tak vyjádří jako složení signálů o různé frekvenci. Kde je stejnosměrná hodnota signálu zastoupena v levém horním rohu bloku matice.
4. Nad bloky se provede kvantizace. Lidský zrak je citlivý k relativně malé změně v jasu nebo v barvě na poměrně velké ploše. V rozlišování konkrétní síly rychle se měnícího jasu (vysokofrekvenční změny) je však mnohem horší. To nám umožňuje informace o takovýchto změnách vynechat. Výsledek 2D DCT se vydělí kvantizační maticí (tabulkou) a zaokrouhlí. Hodnoty v kvantizační tabulce, kterými se budou násobit hodnoty vysokofrekvenčních změn, jsou takové, aby po vydělení původní hodnoty hodnotou z tabulky a zaokrouhlení vyšla nula nebo malé číslo. Kvantizační matice je pro celý obrázek shodná.
5. Výsledná data v bloku se postupně vyčítají metodou zig-zag [ˈzigˌzæg] a data dále komprimují bezeztrátově nejprve pomocí Run-length encoding (RLE) a pak Huffmanovým kódováním nebo pomocí Aritmetického kódování.
6. Stejnosměrná hodnota bloků je přenášena, či uložena zvlášť a slouží pro vytvoření malého náhledu na obrázek.

Před zobrazením obrázku je postup opačný:

1. Nejdříve proběhne dekomprese použitých bezeztrátových metod.
2. Prvky bloku 8×8 jsou vynásobeny příslušnými prvky kvantizační matice.
3. Z toho se následně vypočítá inverzní 2D DCT(2D IDCT).
4. Sloučit bloky jednotlivých složek do matic, které přísluší jednotlivým složkám obrazu.
5. Protože došlo k snížení vzorků barevné informace, je potřeba je dopočítat a doplnit tak, aby matice Y,Cb,Cr měly stejný rozměr.
6. Barevná transformace YCbCr například na RGB.

JPEG je vhodný pro fotografické snímky nebo malby realistických scenérií s hladkými přechody v tónu a barvě. V tomto případě poskytuje mnohem menší velikosti souboru než čistě bezztrátové metody jako PNG, přičemž zachovává stále dobrou kvalitu obrazu. Formát JPEG je často srovnáván s GIF – tato srovnaní jsou velmi problematická, protože GIF nikdy nebyl určen pro fotografické obrazy, je limitován na 256 barev, a konečně byl překonán formátem PNG, který je také vhodný pro fotografické obrazy, je bezeztrátový, za cenu větších souborů. Použití na webu – Formát JPEG byl spolu s formátem GIF běžně nejpoužívanějším formátem pro kompresi obrázků na webu, jako jsou designové prvky a loga. V dnešní době je vytlačován formátem PNG, zejména v oblasti designových prvků stránek, jelikož jak již bylo řečeno, tento formát je bezeztrátový a aktuálně, kdy obecně průměrná rychlost připojení internetu u běžných uživatelů narůstá, nehraje větší velikost souborů ve formátu PNG tak významnou roli jako dříve, navíc při použití osmibitových barev ve formátu PNG není rozdíl ve velikosti u srovnatelně kvalitních obrázků v JPEG a PNG zas tak velký. V neposlední řadě také formát PNG podporuje oproti JPEG označení určitých barev v obrázku jako průhledných (toto umí i formát GIF).

Novější ztrátové kompresní metody, zvláště vlnková komprese, dávají ještě lepší výsledky. Nicméně JPEG je velmi dobře zavedený standard, s nímž je schopno pracovat mnoho aplikací. Mnoho vlnkových algoritmů je navíc patentováno, takže je obtížné nebo nemožné používat je v mnoha softwarových projektech. Komise JPEG vytvořila vlastní standard na bázi vlnek zvaný JPEG 2000, od kterého se očekávalo, že nahradí originální standard JPEG, což se však nakonec nestalo. Další neúspěšný pokus byla „Wavelet image compression“ od „M software“. Poslední nápad pro náhradu JPEG je použití algoritmu z video kodeku Dirac [dirak].