Libjpeg

libjpeg是一個完全用C語言編寫的處理JPEG圖像數據格式的自由函式庫。它包含一個JPEG編解碼器的算法實現，以及用於處理JPEG數據的多種實用程序。

libjpeg

開發者	獨立JPEG工作組（Independent JPEG Group）
首次發布	1991年10月7日，​33年前​（1991-10-07）
當前版本	9e（2022年1月16日，​3年前​（2022-01-16））
編程語言	C
操作系統	跨平台
類型	函式庫
許可協議	自定義類BSD（自由軟件）
網站	ijg.org

該套軟件採用C語言編寫，並分發為附有源代碼的自由軟件，採用自定義的寬鬆（類BSD）自由軟件許可證，權利要求為署名（英語：attribution (copyright)）。原始版本由獨立JPEG工作組（IJG）維護和發布。此外，也有數個提供額外特性的分叉（Fork）。

JPEG JFIF圖像在萬維網上被廣泛使用。它可以調整壓縮量級以實現文件大小與視覺質量之間的期望與權衡。^[1]

實用程序

下列實用程序隨libjpeg提供：

• cjpeg和djpeg：用於JPEG與其他流行的圖像文件格式之間的轉換。
• rdjpgcom和wrjpgcom：用於在JPEG文件中插入和提取文字注釋。
• jpegtran：用於在不同JPEG格式之間進行無損轉換的工具。

jpegtran

jpegtran無需重新編碼即可轉換JPEG數據(這裡有用戶界面CropGUI)

命令列介面 jpegtran提供了幾種功能，用於重新格式化和重新編碼DCT係數的表示，分別用於轉換實際圖像數據和丟棄JPEG文件中的輔助數據。 關於係數表示的變換包括：

• 優化JPEG文件的霍夫曼編碼層以增加壓縮。
• 漸進和順序JPEG格式之間的轉換。
• 霍夫曼和算術編碼在熵編碼法層之間的轉換。^[2][3][4]

這些轉變都是完全無損且可逆的。 對圖像數據的轉換包括：

• 消除某些圖像程序插入的非標準應用程序特定數據，
• 對文件執行某些轉換，例如：
  • 丟棄顏色通道（轉換為灰階），
  • 旋轉和翻轉（英語：flipped image）90度，
  • 裁剪圖像塊邊框（8×8或16×16像素），
  • 縮放^[5]

這些是非破壞性資料壓縮並且對於保留的圖像數據是可逆的。重複轉檔時不重新壓縮現有資料解決重複編碼(修改)對資料進行二次壓縮導致多次量化失真（英語：generation loss）的問題

有一個相關的Windows應用程序Jpegcrop （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）為「jpegtran」提供了一個用戶界面。對於Linux等類Unix系統，自由的CropGUI （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）能提供類似功能。 許多程序基於IJG的代碼支持JPEG無損轉換功能，部分名單見Lossless Applications List （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）。

歷史

獨立JPEG工作組（IJG）的JPEG實現首次公開發布於7 October 1991，並在那是已相當完善。 開發主要由Tom Lane（英語：Tom Lane (computer scientist)）完成。 IJG的開源是其中一個主要的開源包，並且是JPEG標準的成功的關鍵。許多公司將其整合到各種產品中，如圖像編輯器和網絡瀏覽器。^[6]

版本5發布於1994年9月24日，整個代碼庫被重寫。它引入了名為rdjpgcom和wrjpgcom的實用程序用於處理嵌入的文字注釋。

版本6於2 August 1995到來，支持漸進JPEG和第一版jpegtran實用程序。

摘要

主版本	新增文件格式特性	新增主記錄項	參考資料
舊版本，不再支援： 6	漸進式JPEG支持	progressive_mode ...	ITU-T Recommendation T.81 ISO/IEC IS 10918-1
舊版本，不再支援： 7	算術編碼支持	scale_num/scale_denom for compression (encoding) ...	ITU-T JPEG-Plus Proposal ...[7]
舊版本，不再支援： 8	SmartScale （可變塊大小）	block_size/lim_Se etc.	Evolution of JPEG[8]
當前版本： 9	內部顏色轉換 （FF F8 LSE擴展標記）	color_transform	JPEG 9 Lossless Coding[9] InfAI JPEG Development Site （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）[10]

圖例：	舊版本	舊版本，仍被支援	當前版本	最新預覽版本	未來版本

時間線

復刻

比較著名的復刻是libjpeg-turbo，它優化了執行的速度；還有mozjpeg，它的優化目標是更小的文件大小。除了這些以外，還有一個出自國際標準化組織（ISO）的libjpeg，其目的是所有JPEG 1標準的完整實現。^[11]

libjpeg-turbo

libjpeg

開發者	libjpeg-turbo項目
首次發布	2010年，​15年前​（2010）
當前版本	3.0.0， 2023年7月3日，​2年前​（2023-07-03）
網站	libjpeg-turbo.org

libjpeg-turbo是libjpeg的一個復刻，它採用單指令流多數據流（SIMD）指令來加速JPEG編碼和解碼基礎效率。許多項目現在使用libjpeg-turbo而不是libjpeg，包括流行的GNU/Linux發行版（Fedora、Debian、Mageia、OpenSUSE等）、Mozilla和Chrome。^[12][13][14]除了性能方面，部分項目也因它允許向後保留與舊的libjpeg v6b版本的ABI兼容性而選擇使用libjpeg-turbo。^[15]libjpeg v7、v8和v9已打破與早期版本的ABI兼容性。^[16]

libjpeg-turbo可以配置為與libjpeg v7或v8 ABI兼容，但，但它並沒有實現IJG近期發布的完整的功能集，包括SmartScale格式的擴展名。^[17][18]因此，通過libjpeg v8和之後版本創建的SmartScale文件將不能被libjpeg-turbo正確解壓。

mozjpeg

libjpeg

mozjpeg嘗試若干次對DCT係數頻譜的分割
開發者	Mozilla Research
首次發布	2014年3月4日，​11年前​（2014-03-04）
當前版本	4.0.3，2021年2月26日，​4年前​（2021-02-26）[19]
網站	github.com/mozilla/mozjpeg

mozjpeg是由Josh Aas和其他Mozilla Research人員完成的libjpeg-turbo的一個復刻。它旨在通過減少文件大小（約10%）來加快網頁的加載時間，以及在不改變圖像質量的前提下提高編碼效率。為達到此目的，它在編碼（不對稱）方面使用更多處理能力，同時保持與JPEG標準的完全兼容性，不需要在解碼器側做任何改變。它實際通過優化霍夫曼編碼樹完成。

除了libjpeg-turbo，mozjpeg版本也建立在jpegcrush之上，這是Loren Merritt編寫的一個Perl腳本。^[20][21]

參見

• 自由軟件主題

• JPEG
• 無損數據壓縮#無損編輯
• 有損數據壓縮