如何在不影响质量的情况下为JPEG照片添加边框？

我有一张JPEG格式的照片，分辨率为4680x3120。我想在这张照片周围添加白色边框，将其变成5200x3467照片（出于打印原因）。

显然，我并没有更改或删除照片中的任何内容，而只是添加了一些内容。因此，原则上该过程可以是无损的。但是，如果我要使用“画图”添加此边框，“画图”的“保存”过程会将照片再次压缩为JPEG格式，从而丢失信息和质量。

有没有办法（一些更专业的程序）在JPEG照片上添加一些东西（如边框）​​，而又不影响照片的原始部分，又不降低其质量？

尽管Philip的答案是最好的方法，但可以完全在JPEG范围内做您想做的事情。

JPEG的工作原理是将图像分成称为最小编码单位（MCU）的块，每个块通常为16×16，然后分别进行压缩。当您将压缩级别提高到很高时，您可以在图像中看到这一点。在更合理的压缩级别下，这些块非常平滑地融合在一起，以至于您永远看不到边界。

我们可以利用这一事实为图像无损添加简单的白色边框。我们只需要创建一个与输出图像大小相等的空心白色块阵列，然后将原始JPEG MCU块放入中间即可。¹

该技术有一个缺点：它仅在输入和输出图像大小均为MCU大小的偶数倍时才起作用。如果不是这种情况，我们需要在白色边框和原始图像边缘之间的空白处重新压缩一些块。你不会看到在输出这种差异如果从过高的JPEG压缩级别望而却步，所以它仍然是有效的无损。

我不知道有任何程序可以做到这一点。我所知道的最接近的东西是进行逆运算的东西：jpegtran具有裁剪功能，可以无损地切掉部分图像边缘。²它是通过丢弃沿图像边缘的裁剪掉的MCU，将其保留在图像中来实现的。中间没动过。

我知道的最简单的现成解决方案是用于Photoshop 的Better JPEG Lossless Resave插件。它使用基于上述思想的技术尽可能地从原始图像复制MCU，以避免像Photoshop一样从未压缩版本重新创建它们。³

题外话：

1. 您可能会认为最终的边框不会很白，因为JPEG的有损性会在输出中产生某种色差。我进行了一些测试，至少在Photoshop中，通过Save For Web的JPEG级别10保存的纯白色图像（即“低”质量）产生的解码图像仍然是纯白色。

   我通过两个测试确定了这一点：

   首先，我将JPEG加载为原始图像之上的一层，将顶层的混合模式设置为“差异”，然后在其上方添加一个“色阶”调整层以尝试放大差异。所得图像保持黑色，表示“无差异”。

   其次，当我看不到预期的差异时，我放下了调整层，并将JPEG层返回到“普通”混合模式，拿起了吸管工具，并在整个图像中查找了一个未显示为RGB的像素（255,255,255 ）。我没找到一个。当我在图像上进行擦洗时，我希望看到数字会有些闪烁，但它们保持稳定。

   我只能得出结论，这是编码算法的一种简并的情况：纯白色块通过离散余弦变换保持白色。

   有趣的是，纯黑色块不会发生这种情况。至少通过Photoshop的实现，它们在解码时变成RGB（1,1,1），而不是RGB（0,0,0）。

   底线，在打印使用上述技术生成的图像时，您无需担心此边框区域中的溅射点。

2. jpegtran是一个命令行程序，但也有一个基于Windows的GUI Windows程序，该代码称为jpegcrop。

3. plugin，此插件仅适用于Windows。

这里要记住的一点是，将照片保存为有损压缩格式时，质量会下降。只要在添加边框后以无损格式（PSD，TIFF等）保存照片，首先保存为JPEG的数据就不会丢失。

这不是很无损的，但你可以得到相当接近使用GIMP（或其他编辑器类似的功能）和以下两个技巧：

1. 首先，请确保您添加的边框是8像素宽的倍数（最好是16像素的倍数）。

   这很重要，因为JPEG压缩算法从左上角开始将图像分成8×8像素块 *，并将有损压缩算法分别应用于每个块。因此，至少在原理上，您可以通过在现有像素块周围添加完整的8×8像素块来无损填充JPEG图像。但是，如果您尝试添加的边界不是整个块的宽度，则填充图像中的块将不会与原始块中的块对齐，并且不可避免地会有一些压缩损失。

   *）实际上，大多数JPEG图像使用色度二次采样，这意味着实际上仅将图像的灰度部分压缩为8×8块，而压缩之前，色度通道将缩小50％，从而使其有效块大小为16× 16像素。因此，为了获得最佳效果，您的边框宽度实际上应该是16像素的倍数。但是，通常可以避免使用8（或24或40等）像素边框，因为色度中的一点压缩损失不是很明显。

2. 技巧的第二部分是在保存最终图像时，选择“将图像导出为JPEG”对话框（在“高级设置”下）中的“使用原始图像的质量设置”复选框。即使看起来会导致质量比通常使用的质量低，也要这样做！

   此设置使GIMP重用与原始图像完全相同的压缩设置，只要您没有对图像进行过分的编辑，特别是在图像中的块，通常可以消除大约99％的压缩损失。新图像仍然与原始图像对齐。（由于四舍五入错误，有时仍然会有一些损失，但是比其他情况要少得多。）

作为快速演示，我从Wikimedia Commons获取了此JPEG测试图像，该图像最初以较低的质量设置保存为50，并使用上述方法在其上添加了花哨的（约）8px黑白边框：

这是使用GIMP的“谷物提取”图层模式显示的原始图片（15.1 kB）和编辑后的图片（16.7 kB）之间的差异：

您会看到一些非常轻微的色度错误，这是由于边框宽度不是16的倍数引起的，并且（如果您仔细观察的话）有几个块由于舍入而导致亮度通道中的损失也很小。即使从视觉上看，原始图像和填充图像也几乎无法区分，即使放大2倍并在它们之间交替切换。

特别是，突沸的JPEG质量的结果对比这个向上保存填充的图像，这将产生下面的17.6 kb的图像之前，从50至60：

在高放大倍率下，您可以肯定地看到编辑后的图像在某些地方比原始图像明显模糊，并且与谷物提取物进行对比可以确认这一点：

抱歉，这不是您想要的，但是...

听起来好像您添加了白色边框以帮助打印时定位图像。为什么不专注于正确地学习打印界面并避免像这样的狡猾的骇客呢？这带来的另一个问题是您允许打印程序调整4680x3120图像的大小以适合正确的DPI /分辨率。这可能比重新保存jpeg更为严重。

先前的答案非常好。

我将添加jpg格式的一些“心理方面”。

如果jpg准备充分，它只会丢失大约0.5％的信息。在大多数情况下，这是人眼看不到的东西。您需要一个程序进行一些分析并查看差异（例如Ilmari所做的分析）。

“高质量”是一个过程，不仅仅是文件格式保存图像的方法。是的，您再次使用jpg重新压缩了该文件，因为您确实需要它。如果处于受控状态，则可以这样做。

您确实需要它意味着您不能使用其他无损格式，您对存储或软件的需求非常具体，或者工作流程非常紧张。

如果您真的担心质量，可能就不会使用Paint。JPG格式具有一些您根本无法在Paint中控制的配置。

这是我的免费程序列表，您可以在其中真正控制jpg压缩以及需要选择的选项。（所有这些都在jpg保存对话框中）

Irfanview-打开“禁用色度颜色二次采样”。

FastStone图像查看器-颜色二次采样：无。

Gimp-子采样4：4：4

结论。不要使用画图。

我还没有检查的一件事。如果所有这些程序都保持嵌入的颜色配置文件。稍后再编辑我的帖子。

IrfanView对我来说适合图像集。以下是一些使用注意事项

这是我用于边框插入的存储过程-添加边框的Infran过程

1. 右键单击图像，“打开方式”->“ InfranView”
2. 按“ b”
3. 选中左上角的“使用高级选项”，然后按“高级”
4. 选中“画布大小”，然后按“设置”
5. 输入每个边框的宽度（左侧，右侧，顶部，底部）
6. 按“确定”
7. 选择“覆盖现有文件”
8. 按“确定”
9. 输入输出目录“结果文件的输出目录：”
10. 导航到并双击图像以在上列表中添加边框。这会将其添加到底部列表中的“输入文件：”中
11. 按“开始批量”