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ANS-Coding: Google will Patent auf freies Kodierverfahren

Mit ANS steht eine moderne Alternative zur Huffman-Kodierung bereit. Google will die Technik in dem Videocodec AV1 nutzen und hat ein Patent dafür eingereicht. Der Erfinder von ANS fühlt sich allerdings übergangen.
/ Sebastian Grüner
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Ein Testbild für Daala mit absichtlich erzeugten Artefakten. Daala-Technik wird auch in AV1 genutzt. (Bild: Xiph.org)
Ein Testbild für Daala mit absichtlich erzeugten Artefakten. Daala-Technik wird auch in AV1 genutzt. Bild: Xiph.org

Der kommende freie Videocodec AV1 des breiten Industriekonsortiums Alliance for Open Media (Aomedia) nutzt viele neue Techniken, um künftig besser als die Konkurrenz zu sein. Als Schutz vor eventuellen Klagen legen die Beteiligten der Aomedia ihr Patentportfolio zusammen, ebenso werden neue Patente für AV1 erstellt. Google ist nun aber zumindest aus Sicht eines Forschers deutlich über das Ziel hinausgeschossen.

Demnach habe Google ein Patent für die Verwendung des Kodierungsverfahren Asymmetric Numeral Systems(öffnet im neuen Fenster) (ANS) in AV1 angemeldet, allerdings ohne dessen Erfinder überhaupt zu beteiligen. Jarosław (Jarek) Duda, der an der Universität Krakau forscht und als Erfinder von ANS gilt, stellt sich nun offiziell gegen die Anmeldung seiner Technik als Patent. Immerhin hat Duda selbst ANS nie patentieren oder anderweitig schützen wollen und seine Arbeit dazu deshalb frei verfügbar auf dem Dokumentenserver Arxiv(öffnet im neuen Fenster) publiziert.

Die Entropie-Kodierung ist eine der wichtigsten Techniken beim Komprimieren von Daten. Bisher vorherrschend in diesem Bereich sind das arithmetische Codieren sowie die Huffman-Kodierung, die unter anderem in dem Deflate-Algorithmus für Zip oder auch in Jpeg oder MP3 verwendet wird. Das vergleichsweise neue ANS wird unter anderem bereits in Facebooks Zstandard genutzt. Zusätzlich zu ANS wird in AV1 unter anderem auch mit der Entropie-Kodierung experimentiert, die für den Videocodec Daala entstanden ist ( PDF(öffnet im neuen Fenster) ).

Vorgehen gegen Patentanmeldung

Eigenen Angabe zufolge(öffnet im neuen Fenster) habe Duda die Patentanmeldung nur zufällig bemerkt und sei darüber nicht von Google informiert worden, obwohl Duda in der Vergangenheit an einer Integration von ANS in AV1 mitwirken wollte. Der Forscher informiert seit einigen Wochen die interessierte Community selbst über die Vorgänge um die Patentanmeldung und hat sich zuletzt auch an verschiedene polnische Medien gewandt, wie etwa die Agentur PAP berichtet(öffnet im neuen Fenster) . Um die freie Verfügbarkeit von ANS weiterhin zu garantieren, will Duda demnach offiziell gegen die Patentanmeldung vorgehen.

Nutzer auf Reddit(öffnet im neuen Fenster) haben die bisher verfügbaren Materialien dazu gesammelt. Darunter finden sich etwa die offizielle Protestnote Dudas ( PDF(öffnet im neuen Fenster) ), die er als Kommentar an das US-Patentamt eingereicht hat sowie ebenfalls als Kommentar im Rahmen der internationalen Patentanmeldung gemäß dem Patentzusammenarbeitsvertrag(öffnet im neuen Fenster) (PCT). Ebenso steht inzwischen eine Stellungnahme des Europäischen Patentamts(öffnet im neuen Fenster) bereit, welche die Forschungsarbeiten von Duda explizit als sogenannte Prior-Art ausweist, was gegen eine Patentierung der Technik sprechen sollte.

Patente als Schutz für freie Technik

Wie eingangs erwähnt, dient die Aomedia auch als Patentkonsortium. Das sagte der Mozilla-Angestellte Timothy Terriberry Golem.de bereits vor rund zwei Jahren , als die Arbeiten der Aomedia gerade erste begonnen hatten. Die Juristen der beteiligten Unternehmen können sich so relativ gefahrlos über die Interpretation bestehender Patente und neuer Techniken der Mitglieder sowie der Konkurrenz austauschen.

Darüber hinaus trat der Entwickler Nathan Egge, der ebenfalls für Mozilla an freien Videocodecs arbeitet, auf der Fosdem 2015 öffentlich dafür ein , auch freie Techniken explizit zu patentieren. Das helfe in der Zusammenarbeit mit weniger offen agierenden Industrieteilnehmern und vermeide Probleme im bestehenden "Patent-Dickicht" .

Dass auch der kommende Videocodec AV1 trotz der bestehenden Patente frei ist und bleibt, regelt die von dem Aomedia-Konsortium genutzte Patentlizenz(öffnet im neuen Fenster) . Diese sichert im Prinzip eine kostenfreie und unwiderrufliche Nutzung, droht allerdings auch mit einem Verlust dieser Rechte, falls eine Patentklage eingereicht wird. Den möglichen Verlust dieser Nutzungsrechte könnten sich Industrieteilnehmer aber nicht leisten, falls AV1 weite Verbreitung findet, was angesichts der bisher starken Unterstützung als sehr wahrscheinlich gilt. Diese Strategie habe sich laut Egge auch für den Audiocodec Opus bereits bewährt.

Patentanmeldung als Abwehr gegen Trolle und Konkurrenten

Die nun von Google eingereichte Patentanmeldung(öffnet im neuen Fenster) könnte also genau im Sinne dieser beschriebenen Strategie ausgeführt worden sein. Dafür spricht, dass die Anmeldung den Google-Angestellten Alexander Converse als Erfinder nennt. Converse ist langjähriges Mitglied der Videolan-Community und maßgeblich an der Entwicklung des freien Codecs VP9 sowie nun an AV1 beteiligt. Einer Person wie Converse ist ein böswilliger Umgang mit dem Patent nur schwer zuzutrauen.

Außerdem könnte Google die Patentanmeldung auch lediglich als Trick durchgeführt haben. Denn falls das fragliche Patent etwa wegen der Intervention Dudas oder des Europäischen Patentamts letztlich nicht gewährt wird, hätte das US-Patentamt die Technik offiziell als nicht mehr patentierbar eingestuft. Damit könnte Google einer Patentierung der Technik durch einen sogenannten Patenttroll zuvorkommen und das Unternehmen wie auch AV1 wären gegen Patentklagen zu dieser Technik geschützt.


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