Picture Aspect Ratio

本文主要针对图片的宽高比进行阐述，部分内容来源于 Microsoft Windows Dev Center / Picture Aspect Ratio

讲到图片的宽高比，就得从两个方面分别来说明，一是图像的宽高比，另一个是像素的宽高比。

picture Aspect Ratio

图片宽高比定义了显示的图片的形状，图片的长宽比通常用X和Y来表示，其中X表示图片的宽，Y表示图片的长。绝大部分的视频标准都是使用4：3或者16：9的图片显示比例。其中16：9显示比例被称为宽屏比例。



但是并不是所有的图片都满足这个比例，所以为了能够显示任意尺寸的图片，我们得对图片进行处理。

拉伸图片的X或者Y方向，使其满足显示比例

维持其原来的比例，对其进行整体放大或者缩小

对图片进行裁剪以使其满足显示要求

对图片进行拉伸往往不是什么好方法，因为其改变了图片的原有比例，对视觉效果会产生比较严重的影响

letterboxing

所谓letteboxing，就是对一张16：9的图片进行处理，以使其满足4：3的显示比例，显示器上的其他余白部分用黑色填充。



上述例子是将宽屏图片进行处理以满足对4：3的显示器的显示要求，同样，对于4：3的图像，如果要显示到16：9的宽屏显示器上的时候



该过程叫做Pillarboxing

Pan-and-Scan

pan-and-scan 是一种通过裁剪图片而达到满足显示要求的技术，对于4：3的显示器，如果需要显示更大的图片或者尺寸不对的图片，不对其尺寸做任何改变，直接显示，其显示在显示器外的部分直接进行裁剪（不显示）。当然，对于整张图片，到底显示哪一部分，可以通过设置进行调整。

Pixel Aspect Ratio

上面谈到，picture aspect ratio是用来描述图片的形状，现在pixel aspect ratio则是用来描述像素的形状的参数。

当一个数字图像被采集的时候，图像会被在水平上和在垂直上进行采样，处理后得到一个在水平上和垂直上都是小格子的阵列。每个小格子就代表一个像素，像素的大小尺寸不是固定不变的，根据采样的栅格不同，得到的像素的形状也是不同的。



在图片中，我们看到，虽然我们的初始图片是1：1的正矩形图片，但是由于采样矩阵的不同，而导致了像素的大小不同，形成了3：4的矩阵像素。

但是通常情况下，显示器一般使用正方形的像素单元，如果像素的PAR（Pixel Aspect Ratio）不满足显示的PAR，则图像必须在某一维坐标轴方向进行拉伸以满足显示要求。

一个新术语DAR（Display Aspect Ratio）

DAR = (image width in pixels / image height in pixels) * PAR

举一个现实生活的例子，NTSC-M模拟视频中，活动图片区域（不包含同步信号时间）包含480扫描行，而在ITU-R Rec.BT.601标准中，定义了每行的采样率是704像素。所以产生了704*480的图像，如果想显示在4：3的屏幕上，则PAR可以根据计算得10：11