Qual é a diferença entre 'sem ruído' e o que geralmente conhecemos como métodos de filtragem para remover ruídos?

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Pergunta bastante simples - eu estou tentando descobrir o que exatamente é diferente entre 'cancelar o ruído' de um sinal e simplesmente filtrá-lo (como geralmente sabemos) para remover o ruído. É um caso de sobreposição lexical ou há algo fundamentalmente diferente? Por que é chamado de 'sem ruído'?

Edit: Talvez crucialmente, quando falamos em filtrar um sinal para maximizar seu SNR, geralmente queremos dizer AWGN no contexto coloquial. Assim, o 'ruído' que está sendo referido no cancelamento de ruído também é AWGN e, nesse caso, o cancelamento de ruído é simplesmente uma maneira diferente de removê-lo ou é um tipo diferente de ruído (não gaussiano, colorido, etc.) para começar com?

noise Spacey
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Pode ser útil apontar lugares onde você viu referências a "denoising" que não são realizadas pela filtragem. Eu acho que essa é realmente apenas uma pequena diferença semântica: "denoising" refere-se à remoção de ruído de um sinal, que poderia ser realizado de outras maneiras que não a filtragem linear (exemplo: se você tivesse uma amostra do ruído, poderia subtraí-lo diretamente do sinal de interesse).
Jason R
@JasonR Eu realmente não consigo extrair essas fontes, pois lembro delas em minha mente, pois as tenho visto ao longo do tempo em várias literaturas (embora pareço me lembrar de vê-las mais em artigos de áudio / vídeo). Mas uma coisa que você disse se encaixa bem na minha pergunta: você mencionou que, se tivermos uma amostra do ruído, podemos subtraí-lo. Essa é uma grande parte da minha pergunta sobre o assunto - ou seja, se essa fonte é aleatória, como podemos ter uma amostra de um vetor de ruído para começar?
Spacey
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O importante é ser capaz de discriminar o sinal do ruído; só porque o ruído é aleatório não significa que amostras separadas não possam ser correlacionadas. Se você tiver duas entradas, uma contendo sinal mais ruído e a outra apenas, e o ruído nas duas entradas estiver correlacionado, você poderá usar essa correlação para cancelar efetivamente parte do ruído da primeira entrada, melhorando seu SNR. Deve-se dizer que esse seria um conjunto bastante raro de circunstâncias.
Jason R

Respostas:

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O cancelamento de ruído é o objetivo e a filtragem é a técnica que você emprega.

Obviamente, você pode remover o ruído através da filtragem. Por exemplo, se você sabe que seu sistema não pode transmitir frequências acima de um determinado limite, você pode aplicar um filtro passa-baixo. No entanto, você também pode remover o ruído usando outras técnicas, como a média de várias gravações de um sinal. Da mesma forma, você pode aplicar filtros com outros objetivos além da (apenas) redução de ruído.

Observe que "ruído" pode não ser necessariamente ruído aleatório aditivo - dependendo do seu contexto, sinais não pertinentes também podem ser aglomerados com ruído, como o som das vuvuzelas.

Jonas
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"Observe que" ruído "pode ​​não ser necessariamente um ruído aleatório aditivo - dependendo do seu contexto, sinais não pertinentes também podem ser aglomerados com ruído, como o som das vuvuzelas". Sim, é nisso que eu aprendi / acredito. O termo 'sem ruído' é muito geral, o termo 'ruído' na frase me confundiu, porque alguém automaticamente começa a pensar no AWGN, no mínimo. Entendo agora que isso pode significar qualquer coisa que seja "indesejada" no sinal, branca, colorida, aleatória ou correlacionada. Ou vuvuzelas. Deus, eles são tão irritantes. :-)
Spacey
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Assim como, por exemplo, clicar em pode ser considerado parte de um sistema sem ruído. A remoção de cliques aparece na digitalização de registros de áudio em vinil - poeira que não pode ser removida sem danificar o substrato pode causar um clique audível no sinal de áudio digitalizado. Existem sistemas que podem detectar e remover esses cliques que usam estimadores baseados em modelo para prever as amostras mascaradas por um clique. Os filtros lineares são frequentemente usados ​​em tais sistemas, mas não são suficientes para realizar completamente o mascaramento.

Os algoritmos são executados ao longo das linhas de filtro passa-alto, quadrado e passa-baixo para um detector de energia, encontram lugares onde altas frequências atacam e decaem muito rapidamente, preenchem essas amostras com algum estimador.

Os filtros medianos são outro exemplo de redução de ruído por meio de um filtro linear tradicional.

mtrw
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@DilipSarwate - Eu acho que esses podem ser considerados os análogos, uh, análogos? para clicar digitalmente.
Mrw #
@mw Resposta agradável ... nunca ouvi falar dos chamados filtros medianos não lineares ... terá que aprender sobre eles em algum momento. Meh. Quanto mais aprendo as coisas que sei agora, mais descubro a extensão daquelas que não sei. : - /
Spacey