Ubuntu 下用 Fortran 做视频处理的可行路径
- 推荐路径：用 FFmpeg 完成解码/转码/抽帧/合并等重活，Fortran 只负责数值计算与算法；两者通过“文件/管道/共享内存”衔接。
- 替代路径：用 Fortran+SDL2 做窗口显示与简单回放（不擅长编解码）；或用 Intel oneAPI Video Processing Library 在 C/C++ 中做编解码，再通过 ISO_C_BINDING 从 Fortran 调用。
- GPU 方向：AMD ROCm 6.3 提供了全新 Fortran 编译器与 GPU 加速编解码库（rocDecode/rocJPEG），适合在 Fortran 中直接进行 GPU 视频处理（需 ROCm 生态与兼容硬件）。
方案一 FFmpeg 管道驱动 Fortran 工作流
- 安装 FFmpeg（含开发库，便于后续 C/C++ 绑定或自研解码器对接）
- 安装命令：
sudo apt-get update && sudo apt-get install ffmpeg
- 如需开发头文件与库：
sudo apt-get install libavformat-dev libavcodec-dev libswscale-dev libavutil-dev
- 典型工作流
- 抽帧为图像序列：
ffmpeg -i in.mp4 -vf fps=5 img_%05d.png（每秒取 5 帧）
- Fortran 读取 PNG/JPEG 做数值处理（可用第三方图像库或系统调用外部工具）
- 处理后回写图像序列：
ffmpeg -framerate 5 -i proc_%05d.png -c:v libx264 -crf 23 -pix_fmt yuv420p out.mp4
- 其它常见任务（均在 FFmpeg 侧完成）：
- 剪切：
ffmpeg -ss 00:00:10 -i in.mp4 -t 30 -c copy out.mp4
- 合并：
ffmpeg -f concat -safe 0 -i list.txt -c copy merged.mp4（list.txt 中每行 file /path/x.mp4）
- 转 GIF：
ffmpeg -i in.mp4 -vf "fps=10,scale=320:-1:flags=lanczos" -c:v gif out.gif
- 查看信息：
ffprobe -v quiet -print_format json -show_format -show_streams in.mp4
- 性能提示
- 抽帧尽量用 input seeking（
-ss 前置 + -i）：ffmpeg -ss 00:01:00 -i in.mp4 -frames:v 10 out_%03d.png，基于关键帧，速度更快；output seeking 逐帧解码更慢但定位更精确。
方案二 Fortran 直接做显示与交互
- 使用 fortran-sdl2（Fortran 2008 对 SDL2 的接口）可实现窗口、事件、图像加载与显示，适合做结果可视化与简单回放；编解码仍建议交给 FFmpeg。
- 基本思路：
- FFmpeg 抽帧为 BMP/PNG 序列；
- Fortran 用 SDL2 加载纹理并显示，处理键盘/鼠标事件；
- 如需编码，可再调用 FFmpeg 将处理后帧重新打包成视频。
方案三 调用专业视频处理库
- Intel oneAPI Video Processing Library（VPL）
- 适合需要高质量转码、滤镜、缩放、色彩空间转换等场景；库本身以 C 接口为主，Fortran 通过 ISO_C_BINDING 封装调用。
- 环境：安装 Intel oneAPI Base/HPC Toolkit（含 Fortran 编译器 与 VPL），按 VPL 文档初始化环境并链接相应库。
- AMD ROCm 生态（GPU 加速）
- ROCm 6.3 新增 Fortran 编译器 支持 GPU offload，并提供 rocDecode/rocJPEG/rocAL 等库，可在 Fortran 中直接进行 GPU 加速的 AV1 解码、JPEG 解码、音频增强 等视频相关处理。
- 要求：兼容的 AMD GPU、安装 ROCm 6.3 驱动与工具链，按 HIP/ROCm 规范进行编译与内存管理。
最小示例与工程建议
- 示例：用 FFmpeg 抽帧 + Fortran 统计灰度均值（示意）
- 抽帧：
ffmpeg -i in.mp4 -vf fps=2 frame_%04d.png
- Fortran 伪代码（使用 ISO_C_BINDING 调用 stb_image 或调用外部程序读取 PNG，此处略）
- 打开每帧，读取为灰度矩阵
- 计算
mean = sum(img)/size(img)
- 输出到日志或写入新图像
- 合成：
ffmpeg -framerate 2 -i frame_%04d.png -c:v libx264 -crf 23 out.mp4
- 工程建议
- 保持“解码/编码=FFmpeg，计算=Fortran”的职责分离；
- 批处理用 Make/CMake 管理依赖与流程；
- 大量帧 I/O 时，尽量使用未压缩/轻压缩中间格式（如 PPM/PGM 或原始 YUV），减少编解码开销；
- 并行化建议用 OpenMP/Coarray Fortran 在 Fortran 侧做帧级或块级并行，I/O 与编码保持串行或批量提交以减少抖动。