Jak poinformował we wtorek Europejski Urząd Patentowy (EPO), Marta Karczewicz została nominowana do Nagrody Europejskiego Wynalazcy 2019 (European Inventor Award) jako jedna z trojga finalistów w kategorii "Lifetime achievement" ("Całokształt osiągnięć") za prace nad kompresją wideo. Polka, przez całą swoją karierę zawodową, dążyła do stworzenia technologii, która umożliwiłaby tysiąckrotną kompresję plików wideo bez zauważalnego pogorszenia jakości obrazu.

Ze standardu, do którego opracowania przyczyniła się Karczewicz, korzysta dzisiaj niemal każda osoba korzystająca z wideo streamingu. Ponieważ pliki wideo zawierają duże ilości danych i do przesłania wymagają szybkiego łącza oraz przestrzeni na dysku, specjaliści od wideo i technologii informatycznych musieli znaleźć sposób na zmniejszenie ilości danych bez pogarszania jakości obrazu. Za każdym razem, gdy plik wideo jest przesyłany za pośrednictwem serwisu internetowego lub sygnału telewizyjnego, jest on z dużym prawdopodobieństwem kodowany przy użyciu standardu Advanced Video Coding (AVC) - w którym wykorzystane są m.in. rozwiązania autorstwa Polki.

Marta Karczewicz od zawsze pasjonowała się matematyką i jest wielką entuzjastką filmów wykorzystujących efekty specjalne. Po znalezieniu się w pierwszej dziesiątce zwycięzców polskiej olimpiady matematycznej, przyjęła grant od firmy Nokia na badania w zakresie przetwarzania sygnału i obrazu na Uniwersytecie Tampere w Finlandii. Tam zainteresowało ją zagadnienie kompresji danych. "Lubię problemy, które wymagają analizowania dużych ilości danych i szukania wzorców, a to zasadniczo na tym polega kompresja wideo" – opowiada Karczewicz, cytowana w materiałach przesłanych PAP przez EPO.

Podczas późniejszej pracy dla Nokii, Polka opracowała kluczowe komponenty kodeka AVC. Jest to technologia kompresji wideo oparta na usuwaniu zbędnych lub powtarzających się informacji, wykorzystując w tym celu podobieństwa w ramach jednej lub następujących po sobie klatek filmu. Kodeki są zestawami modułów i algorytmów, które są uruchamiane na urządzeniach konsumentów.

Jednym z najważniejszych wynalazków Polki w zakresie AVC jest opatentowany przez nią filtr deblokujący, stosowany zwykle w dekoderach telewizyjnych. Wygładza on piksele pojawiające się wzdłuż ostrych konturów oraz "duchopodobne" aureole w obrazie. AVC upraszcza obraz na potrzeby transmisji, dzieląc go na prostsze bloki informacji. Nie tylko zmniejsza to rozmiar pliku, ale również poprawia kontrast pomiędzy sąsiadującymi blokami.

Po kilku latach pracy w Nokii i ukończeniu studiów doktoranckich Karczewicz przeniosła się do San Diego (USA), gdzie w 2006 r. podjęła pracę w firmie Qualcomm. Tam kontynuowała prace nad kodekami i przyczyniła się do rozwoju najnowszych standardów kodowania plików wideo, w tym High Efficiency Video Coding (HEVC) - następcy AVC, umożliwiającego szybszy streaming na urządzeniach mobilnych.

W ciągu kilkudziesięciu lat nazwisko Marty Karczewicz jako wynalazczyni pojawiło się w ponad 400 zgłoszeniach patentowych, z czego prawie 130 uzyskało patenty europejskie. Karczewicz uważa, że patenty są istotnym katalizatorem w jej dziedzinie, ułatwiającym transfer wiedzy i wspierającym rozwój technologii.

"Przedsiębiorstwa muszą chronić swój autorski dorobek, muszą jednak również współpracować, jeżeli dążą do postępu" - stwierdza. Według niej własność intelektualna umożliwiła zarówno jej, jak i innym wynalazcom wymianę wynalazków, wzajemne rozwijanie swoich pomysłów i opracowywanie standardów technicznych w całej branży. "Ujawniamy nasze wynalazki, aby inni mogli je dalej rozwijać i czerpać z nich inspirację. Kiedy tak się dzieje, jest to dla mnie jeszcze większe wyróżnienie" - mówi.

Zdaniem Karczewicz bez otwartej współpracy organów normalizacyjnych kompresja danych nie spełniłaby w tak krótkim czasie wymogów związanych ze streamingiem. "Tworzenie kodeków wymaga współpracy dużego zespołu. Pojedyncza firma miałaby problem z jego samodzielnym opracowaniem, a jakość kodeka ucierpiałaby ze względu na brak konkurencji i wymiany informacji" – twierdzi.

Wynalazki Polki zapewniły również widzom rozdzielczość 8K x 4K przy 120 klatkach na sekundę, pozwalając na streaming filmów i korzystanie z aplikacji wykorzystujących rzeczywistość wirtualną i rozszerzoną na urządzeniach mobilnych. Odegrały również kluczową rolę w rozwoju telemedycyny, umożliwiając lekarzom zapewnianie opieki medycznej na odległość.

Obecnie Karczewicz jest wiceprezesem ds. technologii w Qualcomm Technologies, gdzie pracuje nad Versatile Video Coding (VVC) - nowym standardem kompresji wideo, który zostanie wprowadzony w 2020 r.

Laureatów tegorocznych nagród EPO poznamy 20 czerwca podczas ceremonii, która odbędzie się w Wiedniu.

PAP - Nauka w Polsce

kflo/ zan/