LAME

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LAME

Basisdaten
Entwickler:	Das LAME-Team
Aktuelle Version:	3.97 (24.09.2006)
Betriebssystem:	plattformunabhängig
Kategorie:	MP3-Encoder
Lizenz:	LGPL
Deutschsprachig:	nein
Website:	lame.sourceforge.net

LAME (ein rekursives Akronym für LAME Ain't an MP3 Encoder, „LAME ist kein MP3-Encoder“) ist ein Open-Source-Projekt, das sich selbst als Entwicklungsprojekt zur Unterstützung der MP3-Technologie versteht. De facto entwickelt das LAME-Projekt Quelltext zur Erzeugung von MP3-Audiodateien und befindet sich damit in Konkurrenz zu anderen Anbietern, z.B. gegenüber den von Seiten der Fraunhofer-Gesellschaft (FhG) lizenzpflichtigen MP3-Encodern. LAME wird in einer Vielzahl von freien Software-Produkten eingesetzt und nach Angaben vom LAME-Projekt auch in mindestens einem tragbaren MP3-Spieler. LAME steht unter der GNU Lesser General Public License (LGPL) und kann somit frei benutzt werden.

Inhaltsverzeichnis

1 Geschichte
2 Lizenzen und Patente
3 Verwendung
4 Unterstütze Techniken
5 Details in Geschwindigkeit und Qualität
- 5.1 Enkodiergeschwindigkeit
- 5.2 Qualitätsstufen
6 Hörtests
7 Weblinks

[Bearbeiten] Geschichte

Das Projekt startete Anfang 1998, als Mike Cheng für eine Beispielimplementierung eines MP3-Encoders einen Patch entwickelte. Dieser Encoder war von der Internationalen Organisation für Normung herausgegeben worden und darf für nichtkommerzielle Projekte frei verwendet werden. Die ISO verwaltet alle MPEG-Standards (und somit auch MP3), dies betrifft jedoch nur das Format an sich und die Decodierung, die als ISO-Standard frei verfügbar sind, nicht die Codierung.

Seit Mai 2000 kommt LAME ohne den alten ISO-Quelltext aus und steht unter der LGPL. LAME wird sowohl als der schnellste als auch als der qualitativ hochwertigste MP3-Encoder angesehen, was aus zahlreichen Hörtests geschlussfolgert wird..

[Bearbeiten] Lizenzen und Patente

Die Fraunhofer-Gesellschaft und andere Firmen besitzen Softwarepatente auf Teilverfahren, die für MPEG-Codierung eingesetzt werden. Ein alles umfassendes MP3-Patent gibt es nicht. Die Fraunhofer-Gesellschaft hat den größten Teil an der Entwicklung des MP3-Standards beigetragen und sich einige Verfahren zur MP3-Codierung patentieren lassen. In einem Zusammenschluss mit Thomson besitzen beide Unternehmen 18 MP3-bezogene Patente. Seit September 1998, nachdem sich der MP3-Standard sechs Jahre lang unbelastet etablieren konnte, verlangt FhG/Thomson Lizenzgebühren für MP3-Encoder. Andere Firmen haben ebenfalls Patentansprüche auf das MP3-Verfahren, z.B. die Firma Sisvel, die im Auftrag von Philips handelt.

Infolge dessen mussten viele freie MP3-Projekte aufgegeben werden. Der Anspruch von FhG/Thomson, dass die Verwendung ihrer Patente zur MP3-Codierung unverzichtbar wären, konnte gegenüber LAME bisher gerichtlich nicht durchgesetzt werden. Die LAME-Entwickler konnten sich darauf berufen, den frei verfügbaren ISO-Quelltext gemäß der entsprechenden Lizenz zu verwenden, ein MP3-Technologie-unterstützendes Entwicklungsprojekt zu sein und kein fertiges Produkt anzubieten, sondern nur den Quellcode zu veröffentlichen. Dies bedeutet, dass diejenigen, die LAME-basierte Encoder zur Verfügung stellen, ebenfalls einem gewissen Risiko unterliegen, indem sie ein fertiges Produkt verbreiten. FhG/Thomson müsste jedoch zuerst die Gültigkeit und Anwendbarkeit ihrer Patente nachweisen.

[Bearbeiten] Verwendung

LAME in der Kommandozeile und mit VBR in einer hohen Qualitätsstufe ausgeführt.

LAME wird wegen der hohen Qualität häufig verwendet und ist oft in Shareware und Freeware zu finden. Im Gegensatz zu allen anderen MP3-Encodern wird LAME aktiv weiterentwickelt.

[Bearbeiten] Unterstütze Techniken

[Bearbeiten] Bitrate-Modi

LAME unterstützt eine vielzahl an Optionen zur MP3-Encodierung:

Modus	Beschreibung
Variable Bitrate (VBR)	Variable Bitrate in zehn Qualitätsstufen (-V 0 bis -V 9). Hier ist die Qualität konstant. Im Zusammenhang mit VBR wird oft von einer Nominalen Bitrate gesprochen (Bitrate die durchschnittlich erreicht wird). Wurde vor der Erfindung der Alt-Presets (ab Lame 3.90), die eine transparente Qualität boten, eigentlich von kaum jemandem verwendet.
Konstante Bitrate (CBR)	Wählbar zwischen 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 und 320 kBit/s. Hier ist die Qualität variabel.
Durchschnittliche Bitrate (ABR)	Rein technisch gesehen zwar dasselbe wie VBR, jedoch wird hier vom Encoder versucht, die gegebene Bitrate durchschnittlich zu erreichen. Jedoch weicht die erreichte Bitrate meistens minimal vom Zielergebnis ab (Beispiel: Wenn man als Zielbitrate 192 kBit/s eingibt, ist die Bandbreite der Bitrate, die erreicht wird 180 - 200 kBit/s.). Es ist also ein Mischung der Technik von VBR mit der Idee von CBR.

[Bearbeiten] Kanal-Modi

Modus	Beschreibung
Einfaches Stereo	Getrennte Speicherung der beiden Kanäle. Daraus resultiert ein höherer Speicherbedarf gegenüber dem Joint-Stereo-Verfahren. Bei konstanter Bitrate (CBR) wird die Qualität gegenüber Joint Stereo hörbar schlechter.
Joint-Stereo	Beide (Stereo-Signal-)Kanäle werden zu einem „Summenkanal“, der dem linken und dem rechten Kanal gemeinsam ist, zusammengefasst (engl. joint, verbunden). Der zweite Kanal enthält nur das Differenzsignal, das im allgemeinen relativ klein ist. Tiefe Frequenzen werden nicht ausdifferenziert, da deren Richtungsinformation zu vernachlässigen ist. Auf diese Weise kann eine deutlich höhere Qualität bei identischer Bitrate gegenüber dem „normalen“ Stereo-Verfahren erzielt werden. Bei Aufnahmen, die völlig getrennte Aufnahmen für den linken und rechten Kanal enthalten, bringt dieses Verfahren keinen Gewinn.
Mono	Falls die Quelldatei noch nicht Mono ist, wird sie in Mono umgewandelt (ein sogenannter Downmix) und in MP3 enkodiert.
Dual-Mono/Dual-Channel	Dasselbe wie Einfaches Stereo (man kann hier z.B. zwei Mono-Sprachspuren, die eine englisch im linken Kanal die andere französisch im rechten Kanal speichern, kann man aber bei einfachem Stereo auch).

[Bearbeiten] Sonstiges

Die Qualität und Geschwindigkeit der Enkodierung kann beeinflusst werden.
Die Tiefpass-Filterung ist standardmäßig aktiviert, kann aber auch deaktiviert werden.
ID3v1- und ID3v2-Tagging.
Replay Gain (standardmäßig aktiviert).
CRC-Berechnung der Header.
Gapless (lückenfreies) Enkodieren.
Input (Quelldateien), können sowohl WAV- als auch MP1-, MP2- und MP3-Dateien sein.
MP3-Dateien können in WAV-Dateien umgewandelt werden (dekodieren).
Freeformat-Bitströme (die nicht der Bitrate 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 oder 320 kBit/s entsprechen) können erzeugt werden.

LAME lässt noch viele weitere Einstellungen zur MP3-Encodierung zu, entweder direkt über die Kommandozeile oder mittels der Benutzeroberfläche einer unterstützenden Software.

[Bearbeiten] Details in Geschwindigkeit und Qualität

Durch den neuen VBR-Modus, welcher mit --vbr-new aktiviert werden kann, wurde die Enkodiergeschwindigkeit verdreifacht und auf 3 Stufen (vorher 9) reduziert.

[Bearbeiten] Enkodiergeschwindigkeit

Einstellung	Geschwindigkeit
-q 0, -q 1, -q 2, -q 3 und -q 4	ca. 16x Real-Time.
-q 5	ca. 20x Real-Time.
-q 6, -q 7, -q 8 und -q 9	ca. 21,5x Real-Time.

Je höher die Enkodiergeschwindigkeit, desto niedriger die Tonqualität, doch die Auswirkungen können als geringfügig angesehen werden.

[Bearbeiten] Qualitätsstufen

Einstellung	Bandbreite der erreichten Bitrate	Qualität
-V 0	220 - 260 kBit/s	transparent, eventuelle Verbesserung der Qualität von Problemsamples
-V 1	200 - 250 kBit/s	transparent, eventuelle Verbesserung der Qualität von Problemsamples
-V 2	170 - 210 kBit/s	transparent und empfohlene Einstellung
-V 3	155 - 195 kBit/s	transparent für die meisten Hörer
-V 4	145 - 185 kBit/s	gut, jedoch nicht mehr transparent
-V 5	110 - 150 kBit/s	mittel, gut geeignet für Sprachtexte (z.B. Hörbucher)
-V 6	95 - 135 kBit/s	schlecht, letzte Bitrate bei der die Ursprungsfrequenz (44,1 oder 48 khz) erhalten bleibt, jedoch gut geeignet für Sprachtexte
-V 7	80 - 120 kBit/s	sehr schlecht, hier wird die Frequenz auf 32 khz downgesampelt, der Qualitätsunterschied zwischen dem Original und dem MP3 ist nun deutlich zu erkennen
-V 8	65 - 105 kBit/s	sehr schlecht, auch hier wird die Frequenz auf 32 khz downgesampelt
-V 9	45 - 85 kBit/s	furchtbar, hier wird die Frequenz auf 24 khz downgesampelt.

Natürlich dienen die hier angegebenen Werte nur der Orientierung, denn je nach Ausgangsmaterial kann die Bitrate beispielsweise bei Qualitätsstufe -V 2 auch deutlich unter 170 kBit/s bzw. über 210 kBit/s betragen.

[Bearbeiten] Hörtests

Die verschiedenen MP3-codecs wurden seit Bestehen von MP3 immer wieder verschiedenen Hörtests unterzogen. Bei den hier aufgelisteten Vergleichen ist zu beachten, dass sich einige Codecs weiterentwickelt haben.