Signalrekonstruktion

wenn Daten futsch sind, rekonstruieren, wie soll das gehen?

habe leider keine Idee.

Wenn du noch mehr Fakten nennst gibts vielleicht Ratespielchen oder 
Statistik die Wiederherstellung raten kann.

Audiomann schrieb:
> Wie
> kann ich die Wirkung eines Limiters erkennen?

durch gestiegenen Klirrfaktor z.B.

Audiomann schrieb:
> Das Signal soll rekonstruiert werden

Eine Rekonstruktion des Originalsignals ist nicht möglich, da durch das 
Clipping ja Informationen verloren gegangen sind.

Erläuterung siehe z.B. hier:
http://sound.stackexchange.com/questions/23122/how-to-remove-sound-clipping-in-existing-record

Wikipedia behauptet:

"Several software solutions of varying results and methods exist to 
counteract this problem: Sony Sound Forge, iZotope Rx3, Adobe Audition, 
Nero Wave Editor, and a plugin in the Audacity LADSPA package come with 
clip restoration software. There is also an Audacity plugin called Clip 
Fix that uses cubic splines to attempt to restore a continuously 
differentiable signal."

https://en.wikipedia.org/wiki/Clipping_%28audio%29

Audacity und Nero Wave Editor sind kostenlos, also würde ich die mal 
ausprobieren. Vielleicht taugt's ja was.

Man kann das in Echtzeit nur "so in etwa" rekonstruieren. Die gängige 
Methode der Glich- und Clip-Filter ist die, IIR-Filter mitlaufen zu 
lassen und die Periode des Ausfalls zu messen und dann den Bogen wieder 
dranzusetzen. Dazu muss man aber mindestens 50ms puffern. Die besseren 
Methoden lassen mehrere Filter mitlaufen und überlagern diese nach 
Massgabe der aktuellen Amplitude. Das Problem ist natürlich, dass die 
Oberwellen fehlen. Das kann man mit einem Exciter bewerkstelligen, der 
von einem Klirrgradmesser gesteuert wird. Dann wird quasi ungefähr 
nachgewürzt.

Wenn die Clips aber so aussehen, wie im Bild, hört man das dennoch 
ziemlich deutlich durch.

Die einzige Möglichkeit, solche fehlenden Informationen zu interpolieren 
ist eine FFT über einen ausreichenden Bereich mitsamt der Messungen der 
Amplituden und Phasen und anschließender Resynthese. Dieses Signal muss 
dann sanft anstatt des Clipbereichs eingeblendet werden. Gute 
Prozessorsoftware und Restauratinssoftware wie oben genannt, kann das.

Aber halt nur offline!

Ich frag mich auch was diese Bedingung hier soll:

Audiomann schrieb:
> und zwar in Echtzeit.

Wenn es um eine Aufnahme geht, die gerade erst gemacht wird, dann kann 
man diese auch so aussteuern dass es gar nicht erst zum Clipping kommt. 
Das ist sowieso die bessere Lösung.

Und wenn die Aufnahme als fertige Datei vorliegt, wozu dann Bearbeitung 
in Echtzeit?

Das ist ein guter Einwand! Es kann aber wohl sein, dass hier wieder 
eines der Super-Audio-Auffrischungsgeäte gebaut werden soll, dass man 
dann irgendwo in einen versauten Signalpfad hängt und dann alles 
glattbügelt.

Oder ist es ein Dekompressor?

Ohne fft und inverse wirst Du nicht wirklich was bewegen können.
das Problem ist identisch in der Bildrekonstruktion an / über Ränder 
hinweg, oder den Rausrechnen von Bildstörungen.
Gibt es ganze Bibliotheken im Bildverabeitungsbereich.
Halt auf Audio ampassen.

Tip:

Generiere mal ein Sinussignal, klippe es und schaue dir das Spektum an, 
reinige das Spektrum und transformiere zurück.

Michael K. schrieb:
> Generiere mal ein Sinussignal, klippe es und schaue dir das Spektum an,
> reinige das Spektrum und transformiere zurück.

Naja, bei einem reinen Sinus mag das leicht gehen, aber Musik besteht 
aus vielen Sinussen :-)

Einen lokalen Clip zu beseitigen ist schon nicht so ohne, aber was 
Längeres geht nur per Schätzeisentheorie.

Michael K. schrieb:
> Ohne fft und inverse wirst Du nicht wirklich was bewegen können.
> das Problem ist identisch in der Bildrekonstruktion an / über Ränder
> hinweg, oder den Rausrechnen von Bildstörungen.

Das sehe ich nicht so.

Es ist eine Sache, ob ein Nutzsignal von einem Störsignal überlagert ist 
(aber noch komplett im Gesamtsignal enthalten ist). Es ist eine andere 
Sache, ob vom Nutzsignal komplette Anteile fehlen. Diese kann man mit 
keinem Algorithmus der Welt wieder herstellen. Man kann zum Beispiel 
versuchen zu interpolieren. Damit kann man das Problem zwar vielleicht 
mildern, aber nicht lösen.

Da der Themenersteller sich strikt weigert, brauchbare Infos 
rauszurücken, wird bei diesem Thread auch nichts Vernünftiges mehr 
herauskommen.

Ernsthaft. Jemand ist nicht mal in der Lage zu sagen, ob er nun Sprache 
oder Musik oder Ultraschall oder sonstwas bearbeiten will, aber er will 
dass man ihm hilft? So jemandem gehört eine Backpfeife, ohne Clipping 
und mit allen Frequenzen. ;-)

Du irrst bezüglich der Rekostruktionen.

Eine Störung ist immer eine Faltung des ungestörten Signales mit der 
Störung, eine Bereichsklippung, Fehlstellen u.ä. sind da nicht anders.

Alles "simple" Faltungen.
Das sieht Alles im Fourierbereich ganz anders aus.

Bei einer grossen Anzahl an Anwendungen kann man den Störungskern 
errechnen oder aproximativ ermitteln.

Das Prinzip heisst Dekonvolution und ist eine sehr mächtige neue 
mathematische Technik.
Blind Deconvolution ist die Entstörungstechnik bei unbekanntem Störkern.

Ganz heissses Thema, da findet aktuell viel Grundlagenforschung statt.

Michael K. schrieb:
> Du irrst bezüglich der Rekostruktionen.
>
> Eine Störung ist immer eine Faltung des ungestörten Signales mit der
> Störung, eine Bereichsklippung, Fehlstellen u.ä. sind da nicht anders.
>
> Alles "simple" Faltungen.

Ich kann auch ein Signal mit einem Nullvektor falten. Dann mal viel Spaß 
beim Wiederherstellen des Originals! Mit Null multiplizieren und 
aufsummieren ist halt so schwer wieder rückgängig zu machen... ;-)

Wer's nicht glaubt:
"Eine Faltung kann immer berechnet werden, während ihre Umkehrung nicht 
immer möglich ist, weil bei der Faltung Informationen verloren gehen 
können, die nicht wiederherstellbar sind."

Quelle:
https://de.wikipedia.org/wiki/Dekonvolution

Michael K. schrieb:
> Bei einer grossen Anzahl an Anwendungen kann man den Störungskern
> errechnen oder aproximativ ermitteln.

Aber nur, wenn Du mehrere Abbilder der Störungen hast und die Störungen 
linear sind und einfach abgezogen werden können.

Bei einem Clipping hast Du aber nur einen Fall und der Verlauf im toten 
Bereich ist unbekannt und nirgendwo sonst noch abgebildet.

Audiomann schrieb:
> Nein, es ist kein Decompressor. Eher ein "super Audio optimizer". Genau
> genommen ist es die Notlösung für verhunzte Signale, deren Qualität ich
> nicht zu verantworten habe, jedoch verbessern möchte.

Nun nach fast 3 Monaten würde mich Ergebnisse dieses Audiooptimierers 
interessieren. Gibt es da etwas zu vermelden?

Das geht in deinem Beispiel gut weil dein Signal wenn man in die 
geclippten Bereiche keine Samplepunkte legt immer noch überabgetastet 
ist ... das ist aber bei einem Audiosignal in der Praxis nicht der Fall. 
Clipping ist Datenverlust, und exakt prinzipiell nicht 
rekonstruierbar. Viel mehr als eine leichte Verbesserung wird man 
fürchte ich auch in der Praxis nicht erreichen können ...

Das ist der Knackpunkt: Man müsste Annahmen über das Krümmungsverhalten 
machen, was der Frage nach den höchst zulässigen Oberwellen entspricht. 
Das könnte man wenn überhaupt aus der Umgebung ermitteln aber das ist 
mit normaler Abtastdichte illusorisch.

Habe ein neues Restaurationstool im Testgebrauch. Enorm, was das kann. 
Ist ein plugin für Steinberg. Da geht schon einiges. Solche Clips werden 
so abgesenkt, dass sie nicht mehr hörbar sind. Schon beeindruckend.

Man müsste mal wissen, wie die das genau vollbringen.

Die Restauration bezog sich in meinem Beispiel auf reine Algorithmik. 
Nicht auf das Duplizieren identischer Stellen.