Про jpeg⁠⁠

Вообще-то алгоритм сжатия jpeg не так глуп, как Вы вероятно про него думаете. Там используются знания особенностей человеческого зрения и высшей математики.

Делается это так:

1) картинка разбивается на квадраты 8х8

2) каждый из квадратов в формате RGB переводится в формат YUV, где яркостный канал Y остается в разрешении 8х8, а цветоразностные UV переходят в 4х4, то есть разрешение по яркости остается оригинальным, а по цвету уменьшается в 2 раза по горизонтали и вертикали. При этом, это преобразование, как ни странно, для человека почти не несет потерь - человек и так изменения яркости воспринимает гораздо лучше, чем изменения цвета.

3) каждый макроблок 8х8 проходит математическое преобразование DCT (Discrete Cosine Transform, Дискретное Косинусное Преобразование). Грубо говоря вычисляется двумерный спектр сигнала макроблока. При этом в левом верхнем углу макроблока собираются низкочастотные составляющие спектра сигнала, а в правом нижнем углу собираются высокочастотные составляющие сигнала. На этом этапе так же потерь нет, так как обратным преобразованием можно полностью восстановить исходный сигнал.

4) подавление высокочастотных составляющих в спектре макроблока. Высокочастотные коэффициенты в спектре сигнала как раз и несут информацию о деталях в изображении. Вот здесь и происходит зашакаливание. Каждый из 64х элементов спектра макроблока умножается на соответствующий коэффициент. Таблица коэффициентов составлена в зависимости от предпочитаемой степени сжатия. Если предпочитаемое качество 100%, то все коэффициенты в таблице квантизации будут равны единице. При умножении спектра на такую таблицу он останется почти без изменений. А вот если хотите сжать посильней, то в конце таблице будет много нулей. Все высокочастотные составляющие спектра уйдут и останутся только крупные детали.

5) зигзаг сканирование спектра макроблока и упаковка методом хафмана. На этом этапе потерь нет.

Таким образом, упаковка по методу JPEG - это всего навсего метод цифровой фильтрации и подавления высокочастотных составляющих в двумерном спектре сигнала, представляющего изображение. Метод может и не идеальный, но есть ли лучше?

Можно увеличивать размер макроблока, делать не 8х8, а 16х16, 32х32 или даже вычислять двумерный спектр по всему  изображению. При этом количество математических вычислений значительно возрастает.

Другие методы, методы сжатия без потерь на фотографических изображениях не так эффективны, как JPEG, так как с трудом находят корреляции в битовых последовательностях, представляющих изображение.