Google chce patentu na uwolnione osiągnięcie polskiego matematyka

Kompresja danych składa się przynajmniej z dwóch etapów. Wpierwszym poszukuje się możliwych do wykonania transformacji, któreuproszczą te dane, np. wyszukanie powtarzających się sekwencjiznaków. Drugi etap to poddanie przetransformowanego ciągu kodowaniuentropijnemu, uwzględniającemu stosunek ilości przenoszonejinformacji do częstotliwości występowania danego ciągu. Wuproszczeniu można powiedzieć, że znak o prawdopodobieństwiewystąpienia 1/2 niesie ze sobą 1 bit informacji, a znak oprawdopodobieństwie wystąpienia 1/256 już całe 8 bitówinformacji.

W kodowaniu stosowane jest powszechnie tzw. kodowanie Huffmana, wktórym znaki zapisywane są jako ciągi bitów – to rozwiązanieoptymalne przy wykorzystaniu symboli, których prawdopodobieństwo dasię wyrazić potęgą dwójki. Gdy jednak prawdopodobieństwa nie dasię tak wyrazić, wówczas kodowanie Huffmana zawodzi – zawszetrzeba użyć przynajmniej 1 bit na zapisanie symbolu. Dlatego wtakich sytuacjach sięga się po kodowanie arytmetyczne, któreznacznie lepiej koduje ułamkowe bity, ale jego przetwarzanie wymagaznacznie większej mocy obliczeniowej.

W 2006 roku dr Jarosław Duda z Instytutu Informatyki i MatematykiKomputerowej Uniwersytetu Jagiellońskiego pokazał, żeniekoniecznie trzeba wybierać między stopniem kompresji a kosztemobliczeń. Przedstawiona przez niego rodzina kodowań bazuje naasymetrycznych systemach liczbowych – uogólnieniach systemówpozycyjnych zapisu liczb (np. dziesiętnego czy szestnastkowego).Okazały się one równie efektywne jak kodowanie arytmetyczne irównie „tanie” obliczeniowo jak kodowanie Huffmana. Jakzapisywanie informacji w tych kodowaniach entropijnych działa –tego dowiecie się z ciekawegoartykułu na Wikipedii.

Liczne systemy kodowania ANS (m.in. tANS, rANS, rABS i uABS)znalazły szybko zastosowanie w przemyśle komputerowym – dziśkorzysta z nich nawet kilkanaście różnych koderów. Nic w tymdziwnego: entropiczne kodery są od 3 do 30 razy szybsze od kodowaniaHuffmana czy kodowania arytmetycznego. Szybko więc pojawili sięzainteresowani opatentowaniem związanych z ANS technologii, liczącna to, że uzyskają patenty, zanim np. upowszechni się format wideoAV1, wolny i niezależny następca VP9, konkurent H.265/HEVC.Wykorzystuje on w fazie kodowania właśnie asymetryczne systemyliczbowe.

Pierwszą firmą, która taki patent próbowała uzyskać, byłStoreLeap z Wielkiej Brytanii, dr Duda jednak zdołał zablokowaćproces przed brytyjskim urzędem patentowym. To jednak niewielkafirma, niewielkie zagrożenie. Zupełnie inaczej wygląda sytuacja zGoogle, które stara się obecnie w StanachZjednoczonych i setce innychkrajów (w tym Polsce) o patent na technologię kodowania wideowykorzystującą ANS – i to mimo tego, że polski matematyk zrobiłco mógł, by ANS umieścić w domenie publicznej.

Teraz do amerykańskiego Urzędu Patentowego oraz ŚwiatowejOrganizacji Własności Intelektualnej (WIPO) wpłynęła skargadr Dudy, w której wskazuje, że Google w swoim wnioskupatentowym wykorzystuje jego odkrycia – i to w pełnej tegoświadomości: polski matematyk pomógł Google w implementowaniu ANSdo ich koderaWebM. Podkreśla, że google’owy wniosek patentowy to jedynieprzeróbka dobrze znanego, podręcznikowego wręcz sposobu kodowaniawspółczynników przekształceń, reprezentujących bloki bitmapy wkompresji obrazu i wideo.

We wniosku Google powołuje się na dobrze znane podstawowetechniki ANS, wykorzystywane powszechnie w wielu publiczniedostępnych implementacjach. Co więcej, wniosek został taksporządzony, by uzyskać patent nie tylko na jedno z kodowań, przyktórym konkretnie pomagał dr Duda (rANS), ale by ograniczyćswobodne użycie innych wariantów ANS, szczególnie tANS. Oznacza toprawne kłopoty dla wszystkich istniejących dziś kompresorówobrazu, takich jak GST, jak i przyszłych zastosowań asymetrycznychsystemów liczbowych.

Istnieje spora szansa na to, że polski matematyk utrze nosaamerykańskiej korporacji – International Searching Authority,jednostka WIPO odpowiedzialna za wyszukiwanie już opatentowanychrozwiązań, oceniła google’owy patent bardzonisko, określając go jako bezpośrednie zastosowaniepowszechnie znanych algorytmów. Najwyraźniej Google się trochęspóźniło: 10 lat temu te algorytmy nie były powszechnie znane.Wtedy jednak też Google wciąż pouczało, by nie być złym.

Dr Jarosław Duda zwraca uwagę w tym wszystkim na jedno: po tym,jak pomógł Google, mając nadzieję na dalszą formalną współpracęjego instytutu z korporacją, nastała cisza. Prawdopodobnie zewzględu na ten wniosek patentowy.