W czwartek w Wiedniu odbył się finał konkursu Nagroda Europejskiego Wynalazcy 2019. Celem imprezy jest uhonorowanie twórców najlepszych rozwiązań, które znacząco poprawiły jakość życia bądź mają szansę to zrobić. Wśród nominowanych za całokształt osiągnięć („Lifetime Achievement”) znalazła się Polka Marta Karczewicz.

Finalistka tegorocznej edycji Nagrody Europejskiego Wynalazcy całą swoją karierę zawodową poświęciła pracy nad rozwojem technologii kompresji wideo. Dzięki setkom opracowanych przez nią rozwiązań możemy dzisiaj oglądać przez internet filmy w wysokiej jakości, prowadzić wideokonferencje czy korzystać z rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej na urządzeniach mobilnych.

Za każdym razem, gdy plik wideo jest przesyłany za pośrednictwem serwisu internetowego lub sygnału telewizyjnego, jest on prawdopodobnie kodowany przy użyciu standardu Advanced Video Coding (AVC), do opracowania którego przyczyniła się właśnie Polka.

Kariera Karczewicz rozpoczęła się na początku lat 90., kiedy jako finalistka polskiej olimpiady matematycznej otrzymała grant od firmy Nokia na badania w zakresie przetwarzania sygnału i obrazu na Uniwersytecie Tampere w Finlandii. „Zawsze lubiłam rozwiązywać problemy matematyczne. W matematyce nie trzeba wiele pamiętać - wystarczy to rozumieć i myśleć” - wspomina w rozmowie z PAP.

Podczas późniejszej pracy dla Nokii, Karczewicz opracowała kluczowe komponenty wspomnianego standardu AVC - tzw. kodeka, czyli technologii kompresji wideo opartej na usuwaniu zbędnych lub powtarzających się informacji. Po kilku latach pracy w Nokii przeniosła się do San Diego w Stanach Zjednoczonych, gdzie w 2006 r. podjęła pracę w firmie Qualcomm. Kontynuowała tam 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.

Technologie, nad którymi pracowała Karczewicz, umożliwiają tysiąckrotną kompresję obrazu bez zauważalnego wpływu na jego jakość, dzięki czemu miliony widzów na całym świecie mogą dzisiaj oglądać filmy w Internecie. Polska wynalazczyni nie przewiduje jednak, żeby w najbliższym czasie miało zabraknąć dla niej pracy. „Przesyłanie filmów stało się codziennością: ludzie cały czas prowadzą za pomocą telefonu rozmowy wideo, oglądają teledyski, przekazują sobie różne filmiki - to jest już zupełnie normalne” - podkreśla.

Z tą popularnością związane są jednak kolejne problemy. Jednym z nich jest kwestia przepustowości łączy internetowych. „W 2017 r. już 75 proc. całej przepustowości zajęte było przez wideo - a mówimy tutaj tylko o legalnych aplikacjach!” - podkreśla Karczewicz. „I ten problem niejako sam się nakręca, ponieważ przesyłane są pliki wideo w coraz lepszej jakości, coraz więcej ludzi używa tej technologii - co z kolei sprawia, że coraz więcej potrzeba przepustowości, żeby to wideo przesłać” - wylicza.

Nie tylko jednak powszechność streamingu jest wyzwaniem dla twórców kodeków - na horyzoncie znajdują się już bowiem nowe formaty plików, rozwiązujące problemy formatów używanych dzisiaj.

„Format, w którym obecnie przesyłanych jest większość wideo, nawet przed kompresją nie potrafi dobrze pokazać ciemnych detali” - tłumaczy Karczewicz. Liczba poziomów jasności, które jest on w stanie przesłać, jest o dziesięć rzędów wielkości mniej niż liczba poziomów jasności, które potrafi zarejestrować ludzkie oko.

Jak opowiada Polka, przed kilkoma miesiącami o ograniczeniach technologii mieli okazję przekonać się widzowie popularnego serialu „Gra o tron”. Jeden z jego odcinków nakręcony był w nocy przy minimalnym oświetleniu - co spowodowało ogromne poruszenie wśród fanów, wielu spośród których nie było w stanie dostrzec, co działo się na ekranie.

„Oczywiście, kompresja sytuacji tutaj nie polepszyła - ale źródło problemu tkwiło w tym, że obecne formaty po prostu nie są w stanie dobrze pokazać ciemnych detali” - tłumaczy Karczewicz.

Co ciekawe, obraz podobny do tego, które odbiera ludzkie oko, potrafimy już zarejestrować za pomocą kamer wideo. „Ewolucja kamer jest szybsza niż ewolucja odbiorników - choć zaczyna się to powoli zmieniać” - stwierdza wynalazczyni. „Oczywiście, różnice te wynikły m.in. z tego, że profesjonalne kamery to niezwykle drogie urządzenia, natomiast telewizory muszą być z racji rzeczy być produktem masowym.”

Karczewicz nie sądzi jednak, że problem tego, jak najdokładniej oddać rzeczywisty obraz w przesyłanych plikach wideo, znajdzie się w samym centrum zainteresowania przemysłu technologicznego w najbliższej przyszłości. „Nie do wszystkich zastosowań ma to sens - jeśli o tym pomyślimy, to tak naprawdę ludzie lubią po prostu usiąść i oglądać telewizję” - zauważa.

Polka przewiduje więc, że naukowcy skupią się przede wszystkim na tym, żeby ulepszyć doświadczenie przeciętnego użytkownika. „Duża część ewolucji technologii to będzie dążenie do tego, żeby to, co widzimy było coraz lepsze. Problemem jest osiągnięcie dobrych efektów przy masowym przesyłaniu i kompresji - chodzi więc o to, żeby ten „efekt wow” z początkowych demonstracji nowych technologii dało się odczuć również w domu” - podkreśla.

Z Wiednia Katarzyna Florencka (PAP)

kflo/ agz/