Bei der Promotion handelt es sich um die Typumwandlung von einem Datentyp in einen anderen Typ. Hierbei soll eine Typverletzung vermieden werden, welche durch die mangelnde Kompatibilität der Zuweisung gegeben ist. Es wird zwischen expliziter und impliziter Promotion, zwischen der werterhaltenden und verlustbehafteten Typumwandlung und der benutzerdefinierten und vordefinierten Promotion unterschieden. Bei der Umwandlung von Datentypen wird auch synonym der Begriff Typecast verwendet. Bei der Promotion handelt es sich um eine spezielle Typumwandlung von Datentypen. Die Promotion wird von der Konvertierung, der Kompression, der Reduktion, der Transkordierung und der Rekordierung abgegrenzt werden. Auch wenn es einige Gemeinsamkeiten zu den anderen Formen Umwandlung von Datentypen oder von Dateien gibt, ist die Promotion eine spezielle Form der Typumwandlung, die lediglich mit der Konvertierung verglichen werden kann.
Die explizite Promotion
Bei der expliziten Promotion wird durch einen cast-Operator die Datei umgewandelt. Bei der expliziten Promotion handelt es sich um eine Umwandlung von einem höherwertigen Datentyp einen niederwertigen Typ. Vor der Promotion muss im cast Operator explizit angegeben werden, in welchen Typ dieser umgewandelt werden soll. Wird von einem höherwertigen Typ in einen niedrigeren Datentyp umgewandelt, kann dies zu einem Genauigkeitsverlust führen. So muss also vor jedem cast überlegt werden, ob ein Genauigkeitsverlust hingenommen werden kann oder nicht. Bei expliziten Promotionen werden die Typumwandlungen innerhalb des Programmcodes ausdrücklich, also explizit hingeschrieben. Fehlen die expliziten Angaben zur Typumwandlung, kann es je nach Art der Typisierung und der Programmiersprache, die verwendet wird, zu Compile- oder Laufzeitfehlern kommen.
Die implizite Promotion
Bei der impliziten Promotion handelt es sich um eine Typumwandlung, bei welcher automatisch eine Zuweisung stattfindet. Die implizite Promotion ist jedoch nur dann möglich, wenn ein niederwertiger Datentyp zu einem höherwertigen Datentyp umgewandelt werden soll. Das ist beispielsweise dann möglich, wenn vom Typ int zum Datentyp long eine Umwandlung gemacht werden soll. Die impliziten Typumwandlungen tauchen im Gegensatz zur expliziten Promotion nicht innerhalb des Quelltextes auf. Die Promotionen werden entweder durch die Vorschriften, die je nach Programmiersprache vorgegeben werden, durchgeführt oder auch durch ein durch den Programmierer festgelegtes Verfahren an anderer Stelle innerhalb des Quelltextes abgelegt. Durch diese beiden Möglichkeiten gilt die implizite Promotion als mögliche Fehlerquelle, insofern sich unabsichtlich angewendet wurde. Bei vielen Programmiersprachen wie Java werden die impliziten Typumwandlungen nur durchgeführt, wenn diese ohne jeglichen Informationsverlust erfolgen können. Das ist nur dann der Fall, wenn die Ausgangsdatentypen und die Zieldatentypen die gleichen Wertebereiche haben. Zudem ist eine Umwandlung auch dann möglich, wenn der Wertebereich des Zieldatentyps größer ist als der des Ausgangsdatentyps.
Typumwandlungen im Rahmen der Promotion
Allerdings haben die verschiedenen Datentypen nicht selten auch verschiedene Wertebereiche. Daher kann es bei den Typumwandlungen zu Typerweiterungen kommen. In diesem Fall handelt es sich um eine Vergrößerung des Wertebereichs, um eine sogenannte type Promotion. Aber auch eine Typeinschränkung ist möglich. Hierbei handelt es sich um Verkleinerungen, also um eine type demotion.
Typumwandlungen von Dateitypen können mit den Konvertierungen von Dateien verglichen werden. Auch hier wird eine Datei von dem Ursprungsformat aus zu einem anderen umgewandelt. Hierbei geht es genauso um die Umwandlungen der Speicherformate von Daten. Auch bei den Konvertierungen können Informationsverluste auftreten.
Die Konvertierung im Vergleich zur Promotion
In der Informatik wird unter dem Begriff der Konvertierung die Überführung von einer Datei verstanden. Hierbei wird eine Datei aus einem bestimmten Dateiformat in ein anderes Dateiformat überführt. Diese Überführung geschieht in der Regel mit einem Dateikonverter. Es können aber auch Daten von einem Dateiformat in ein anderes Datenformat überführt werden. Auch bei der Konvertierung gibt es wie bei der Promotion verschiedene Möglichkeiten und Formen der Komprimierung.
Die verlustfreie Konvertierung
Zum einen kann eine verlustfreie Konvertierung durchgeführt werden. Bei dieser Konvertierungsart gehen keine Daten verloren. Eine verlustfreie Konvertierung wird immer dann durchgeführt, wenn eine Datei in ein kompatibles Format überführt wird oder, wenn zwei Formate, die miteinander kompatibel sind, ineinander überführt werden. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein Rasterbild vom Format TIFF nach PNG konvertiert wird.
Die verlustbehaftete Konvertierung
Neben der verlustfreien Konvertierung gibt es auch die Form der Formatierung, die mit einem Verlust behaftet ist. Ein solcher Datenverlust kann aus verschiedenen Gründen entstehen. Zum einen kann es zu einem Verlust von Daten kommen, wenn die Daten komprimiert werden. Bei einer solchen verlustbehafteten Datenkompression werden nicht notwendige Daten nicht komprimiert. Das Weglassen der nicht benötigten Daten geschieht immer aus der Sicht des jeweiligen Endergebnisses. Ein Beispiel für eine verlustbehaftete Konvertierung ist die von einer Audiodatei, die von WAV zu einer MP3 Datei komprimiert wir.
Die sinnhafte Konvertierung
Bei der sinnhaften Konvertierung werden Daten nach ihrem Sinn konvertiert. Der Inhalt wird, insofern dieser als wesentlich betrachtet wird, beibehalten. Die sinnhafte Konvertierung kann mit Informationsverlust einhergehen aber auch ohne diesen. Zudem können zusätzliche Informationen aus separaten Quellen durch diese Konvertierungsart hinzukommen. Die sinnhafte Konvertierung findet beispielsweise bei Tabellen statt, wenn diese von Microsoft Excel xls-Tabellen in CSV-Tabellen konvertiert werden oder umgekehrt. Zudem findet sie bei Bestellungen von EDIFACT-Formaten hin zu IDoc statt oder eben auch im umgekehrten Fall.
Die Kompression von Daten
Im Gegensatz zur Promotion handelt es sich bei der Datenkomprimierung oder der Datenkompression um ein Verfahren, welches sich auf der digitalen Ebene abspielt. Das Ziel der Komprimierung ist es, Speicherplatz zu sparen. Ein weiteres Ziel kann die Verkürzung der Übertragungszeit für Daten zwischen zwei Teilnehmern oder Computern zu verkürzen. Im Bereich der Nachrichtentechnik handelt es sich bei der Komprimierung von Nachrichten, die aus einer bestimmten Quelle stammen, auch Quellencodierung genannt. Die Struktur oder die Organisation der Daten, die zum Versenden geändert wurden, müssen bei der anschließenden Nutzung wieder reorganisiert werden. In diesem Kontext wird zwischen der Codierung und der Decodierung gesprochen.
Die Reduktion der Datenmenge
Eine Datenmenge kann dann reduziert werden, wenn dadurch eine bessere Repräsentation erreicht werden kann. Ziel ist es, genau die gleichen oder sehr ähnliche Informationen in verkürzter Form darstellbar zu machen. Dieser Vorgang wird durch einen Codierer übernommen. Der Vorgang selbst wird als Komprimierung oder Kompression bezeichnet.
Die verlustfreie Komprimierung
Es wird dann von einer verlustfreien Codierung oder einer verlustfreien Kompression gesprochen, wenn die Daten, die codiert wurden, nach der Codierung und der Decodierung wieder denen des Ursprungsformats entsprechen. Die verlustfreie Kompression ist beispielsweise bei der Komprimierung von ausführbaren Programmdateien zwingend erforderlich.
Die verlustbehaftete Komprimierung
Als verlustbehaftet wird eine Komprimierung dann bezeichnet, wenn die Daten nicht mehr fehlerfrei rekonstruiert werden können. Diese Verfahren der verlusthaften Komprimierung finden häufig in der Video- oder Bildkompression Einsatz. Auch Audiodateien werden durch solche Verfahren komprimiert. Wenn mehrere Dateien kompressiert werden müssen, dann können diese Dateien im Vorfeld durch ein Programm zusammengefasst werden. Solche Programme werden Packprogramme genannt. Wenn die Dateien, die komprimiert werden, sollen Gemeinsamkeiten enthalten, kann die Leistung der Komprimierung verbessert werden.
Die Transcodierung von Mediendateien
Bei einer Transcodierung handelt es sich um die Umwandlung von Video- oder Audio-Dateien in andere Formate. Hierbei werden die Dateien in andere Audioformate oder in andere Videoformate transcodiert.
Die Rekordierung von verschiedenen Medienformaten
Bei Rekordierung handelt es sich um ein Verfahren, bei welchem das Quell- und das Zielformat miteinander identisch sind. Bei der Rekordierung werden nur die Eigenschaften des Medienobjekts, also die von Video- oder Musikdateien verändert. So kann beispielsweise der Inhalt von einer DVD, die im MPEG-2-Format ist verkleinert werden. Hierbei werden Auflösung und die Bildwiederholrate lediglich verkleinert. So kann Speicherplatz gespart werden. Das besondere an der Rekordierung ist, dass das Format der Medienobjekte immer identisch bleibt.
Zusammenfassung
Promotion bezeichnet in der Informatik die Umwandlung eines Datentyps in einen anderen, um Typinkonsistenzen zu vermeiden. Es existieren explizite und implizite Formen der Promotion, wobei erstere im Code klar definiert sind und letztere automatisch durch den Compiler erfolgen. Beide Formen können entweder werterhaltend oder verlustbehaftet sein, je nachdem, ob der Wertebereich der beteiligten Datentypen identisch oder unterschiedlich ist.
Im Vergleich zur Promotion spricht man bei der Konvertierung von der Umwandlung einer Datei von einem Format in ein anderes. Dabei können Daten entweder verlustfrei oder verlustbehaftet konvertiert werden, je nach Bedarf und Situation.
Außer der Konvertierung und der Promotion gibt es weitere Techniken wie die Kompression und Reduktion, die zur Speichereinsparung oder zur Verkürzung der Übertragungszeit dienen. Diese Techniken können ebenfalls entweder verlustfrei oder verlustbehaftet sein.
In der Medientechnologie existieren zusätzlich die Transcodierung und die Rekordierung, bei denen es sich um spezielle Verfahren zur Umwandlung von Video- oder Audio-Dateien handelt. Während bei der Transcodierung das Format geändert wird, bleibt es bei der Rekordierung gleich, nur die Eigenschaften wie Auflösung und Bildrate werden angepasst.
Es ist wichtig, die Besonderheiten und Risiken jeder Umwandlungstechnik zu verstehen, um Fehler und mögliche Datenverluste zu vermeiden.
Häufige Fragen und Antworten
Was ist Promotion?
Bei der Promotion handelt es sich um die Typumwandlung von einem Datentyp in einen anderen Typ. Hierbei soll eine Typverletzung vermieden werden, welche durch die mangelnde Kompatibilität der Zuweisung gegeben ist. Es wird zwischen expliziter und impliziter Promotion, zwischen der werterhaltenden und verlustbehafteten Typumwandlung und der benutzerdefinierten und vordefinierten Promotion unterschieden.
Was ist der Unterschied zwischen expliziter und impliziter Promotion?
Bei der expliziten Promotion werden die Typumwandlungen innerhalb des Programmcodes explizit hingeschrieben. Es werden also explizite Angaben zur Typumwandlung gemacht. Fehlen diese Angaben, kann es zu Compile- oder Laufzeitfehlern kommen. Bei der impliziten Promotion hingegen werden die Typumwandlungen automatisch durch den Compiler durchgeführt. Diese Promotion ist nur möglich, wenn ein niederwertiger Datentyp zu einem höherwertigen umgewandelt werden soll.
Was sind Typumwandlungen im Rahmen der Promotion?
Typumwandlungen im Rahmen der Promotion bezeichnen die Veränderung von Datentypen, um eine bessere Kompatibilität zu erreichen. Dabei kann es zu Typerweiterungen oder Typeinschränkungen kommen. Auch die Art der Datenkomprimierung kann mit den Typumwandlungen verglichen werden. Bei den Typumwandlungen können Informationsverluste auftreten.