この記事の要点

JPEG は 1992 年策定の 写真向け非可逆圧縮 画像形式で、現在もウェブと撮影機材における事実上の標準である 色情報をブロック単位の DCT (離散コサイン変換) で周波数領域に変換し、量子化テーブルで高域を捨てて圧縮する quality (品質) パラメータで圧縮率と画質を調整できるが、編集と再保存を繰り返すと劣化が累積する世代劣化 に弱い プログレッシブ JPEG はファイルを低解像度から段階的に表示でき、回線が細い環境での体感速度に効く EXIF メタデータには GPS 緯度経度・撮影機材・シリアル番号 が埋め込まれることがあり、SNS 投稿前の削除が望ましい CMYK は規格上は格納可能だが Adobe 系の独自拡張寄りで、ウェブブラウザは RGB JPEG しか想定していない 透過 (アルファチャンネル) は持てないので、切り抜き合成用途には PNG / WebP / AVIF を使う

概要

JPEG (Joint Photographic Experts Group) は、ISO/IEC と ITU-T の合同委員会が 1992 年に策定した写真向けの画像圧縮規格、およびその規格に従ったファイル形式の通称である。拡張子は .jpg または .jpeg で、両者は同一フォーマットを指す。MS-DOS の 8.3 命名制約の名残で .jpg が広く使われたが、Unix 系では .jpeg も普通に通用する。

JPEG は 非可逆 (lossy) 圧縮 を前提とした規格で、人間の視覚が輝度の変化には敏感でも色相のわずかな変化には鈍いという性質を利用し、色差成分のサンプリングを間引き (4:2:0 サブサンプリング)、ブロック単位の DCT で高周波成分を量子化して捨てることで、写真を 1/10〜1/30 程度に圧縮する。デジタルカメラ・スマートフォン・ウェブブラウザ・印刷物の入稿フローまで広範に対応しており、後述する WebP や AVIF が普及した現在も「迷ったら JPEG」で確実に開ける汎用性は揺らいでいない。

内部構造とマジックナンバー

JPEG ファイルは、特定の 2 バイト「マーカー」で区切られたセグメントの列で構成される。マーカーは必ず 0xFF から始まる。ファイル先頭の SOI (Start Of Image) と末尾の EOI (End Of Image) が外枠で、その内側に APP マーカー (Exif / JFIF など) や DQT (量子化テーブル)、SOF (フレームヘッダ)、DHT (ハフマンテーブル)、SOS (スキャン開始) が並ぶ。

場所	HEX	意味
先頭 2 バイト	FF D8	SOI (画像の開始)
3〜4 バイト目	FF E0	JFIF の APP0、識別子 JFIF\0
あるいは	FF E1	Exif の APP1、識別子 Exif\0\0
末尾 2 バイト	FF D9	EOI (画像の終了)

このため、バイナリエディタで開いて FF D8 で始まり FF D9 で終わっていれば、形式破損の有無に関わらず JPEG として扱える可能性が高い。フッタが欠けたファイルでも多くのデコーダは寛容に最後まで描画してくれる。

主な用途

• デジタルカメラ・スマホの写真出力: ほぼすべての民生カメラで既定の保存形式。RAW と並んで JPEG を同時保存する設定が一般的。
• ウェブの写真コンテンツ: ニュース記事のサムネイル、EC の商品写真、ブログのキャッチ画像など、輪郭がぼやけても気にならない自然画は JPEG が依然有利。
• SNS の自動再圧縮: Twitter (X) や Instagram は内部で JPEG に再圧縮する経路があり、PNG でアップしても結果的に JPEG として配信される場合がある。
• 印刷入稿の中間保管: 高品質 JPEG (quality 95 以上) で受け渡しすることもあるが、CMYK 印刷ワークフローでは TIFF や PDF が好まれる。

関連形式との比較

形式	圧縮	透過	アニメ	得意分野	ブラウザ対応
JPEG	非可逆 (DCT)	なし	なし	写真・自然画	全ブラウザ
PNG	可逆 (Deflate)	8bit α	APNG のみ	UI・スクショ	全ブラウザ
WebP	両対応	あり	あり	ウェブ最適化	主要ブラウザ
AVIF	両対応	あり	あり	圧縮率最重視	近年対応
HEIC	非可逆 (HEVC)	あり	あり (Live Photo)	iPhone カメラ	限定的

同じ写真を quality 80 で書き出した場合、ファイルサイズはおおむね JPEG > WebP > AVIF の順で小さくなる。ただし AVIF はエンコードが重く、リアルタイム生成サーバや CDN の負荷とのトレードオフになる。

編集・閲覧ツール

• Adobe Photoshop / Lightroom: 業務標準。書き出し時に quality (0-12) とプログレッシブを指定する。
• GIMP: 無料の Photoshop 代替。書き出し時に詳細オプションでサブサンプリング比 (4:4:4 / 4:2:2 / 4:2:0) を選べる。
• ImageMagick / libvips: コマンドラインでの大量変換。magick in.jpg -quality 85 -interlace Plane out.jpg でプログレッシブ化。
• mozjpeg: Mozilla 由来の高効率エンコーダ。同 quality 値でも数 % 〜十数 % 小さくなる。
• jpegoptim / jpegtran: 無劣化 でファイルサイズを削れるツール (ハフマンテーブル再計算、メタデータ削除)。再エンコードしないので世代劣化が起きない。

注意点・落とし穴

• 世代劣化: JPEG を開いて編集して JPEG で再保存するたびに DCT 量子化のロスが累積する。途中工程は PNG / TIFF / PSD で保持し、最終出力でだけ JPEG にする。
• EXIF GPS の情報漏洩: 撮影位置が緯度経度で埋め込まれることがある。公開前に exiftool -all= image.jpg 等で除去するのが安全。
• サムネイルだけ古い (EXIF サムネイル問題): EXIF にはサムネイル画像が別に埋め込まれており、本体を編集してもサムネイルは元のままという事故が起こる。exiftool -ThumbnailImage= で除去できる。
• 透過が要るのに JPEG で書き出す: 背景がベタの白として焼き込まれる。ロゴや UI 素材は必ず PNG / WebP で。
• quality 100 でも可逆ではない: DCT と量子化はかけられている。完全可逆を求めるなら他形式へ。
• CMYK JPEG はブラウザで表示できない / 色が崩れる: ウェブ用は必ず sRGB の RGB JPEG に変換する。

関連リンク

• 画像形式 — 本カテゴリの親ページ
• ファイル拡張子とは — 拡張子全般の概論
• PNG (.png) — 可逆圧縮・透過対応の代替
• WebP (.webp) — JPEG の置換候補
• AVIF (.avif) — 次世代の高圧縮形式
• HEIC / HEIF (.heic) — iPhone のカメラ標準
• 次世代フォーマットでの画像の配信 — <picture> での出し分け実装