Именно. Они пересжимают JPEGи с потерей качества.
Кроме того конечно усиленно используют кэширование - на самом прокси и на винте. Но наибольший выйгрыш по скорости идет именно от потери качества JPEGов.
GIFы и BMP они по понятным причинам не пересжимают и не подменяют, но и в сети они используются во много раз реже чем JPEG