Was ist Bitfüllung?
Bitstuffing, gelegentlich als positive Begründung bezeichnet, ist der Vorgang des Hinzufügens zusätzlicher, nicht datenbezogener Informationen zu einer Zeichenfolge von Computerdaten, um in der Regel sicherzustellen, dass die Daten ordnungsgemäß gelesen werden, wenn der Computer sie empfängt. Computerdaten bestehen aus Informationsbits in Form von Einsen und Nullen. Um den Beginn und das Ende eines Datenabschnitts zu signalisieren, wird ein Code verwendet. Wenn die tatsächlich übertragenen Informationen für diesen Code verwechselt und ignoriert werden, werden zusätzliche Bits, z. B. Nullen, in den Code eingefügt, damit der Computer weiß, welche Daten zu verarbeiten sind.
Bit-Füllung, auch Bit-Padding genannt, verhindert Fehler, wenn ein Computer Informationen empfängt. Die Bits stellen keine tatsächlichen Informationen dar und sobald alle Daten übertragen sind, löscht oder ignoriert der Computer die unnötigen Bits. Wenn zum Beispiel das Signal für den Beginn einer Codezeile fünf Einsen in einer Reihe war und die eigentlichen gesendeten Daten mit fünf Einsen gestartet wurden, würde der Computer dies als Startsignal betrachten und es löschen. Um dies zu verhindern, würde ein Nullbit zwischen der vierten und der fünften 1 eingefügt, sodass es "111101" anstelle von "11111" lautet. Der Computer löschte dann die Null und las die Daten als fünf Einsen, anstatt sie zu löschen.
Eine weitere Verwendung für das Bit-Stuffing besteht darin, eine Datenfolge auszufüllen, für deren ordnungsgemäße Übertragung eine bestimmte Anzahl von Bits erforderlich ist. Möglicherweise muss eine Informationsfolge mindestens 10 Bit lang sein, es sind jedoch nur neun vorhanden. In dieser Situation würde ein zusätzliches Bit hinzugefügt, um die Summe auf 10 zu bringen. Das zusätzliche Bit wird verworfen, wenn die Daten interpretiert werden.
Neben der Unterstützung des Computers bei der korrekten Interpretation von Datenblöcken wird Bitstuffing auch zur Unterstützung der Computersynchronisierung verwendet. Ein Computer sendet und empfängt Informationen basierend auf seiner internen Uhr in einem gleichmäßigen Rhythmus. Wenn zu viele der gleichen Bits - beispielsweise eine Zeile mit allen Nullen - gleichzeitig gesendet werden, ist die Computeruhr möglicherweise nicht mehr synchron und führt die Befehle in der falschen Reihenfolge aus. Durch das Einfügen einer 1 in die Zeile der Nullen wird die Computeruhr gezwungen, sich selbst neu zu synchronisieren, und dieses Problem wird vermieden.
Ähnlich wie beim Synchronisieren eines Computers hilft das Bit-Stuffing dem Computer auch beim korrekten Lesen von Daten, wenn die Informationen in Bits anstatt als kontinuierlicher Stream gesendet werden. Um den Computer dazu zu bringen, die Übertragung als kontinuierlich zu betrachten, werden zufällige Bits generiert und an den Computer gesendet, während dieser auf den nächsten zu übertragenden tatsächlichen Informationsblock wartet. Dies hält das Übertragungsmuster auf einem konstanten Tempo.
Der Computer weiß, dass Nicht-Datenbits aus Datenströmen entfernt werden müssen, sobald sie empfangen werden. Computerprogrammierer müssen wissen, welche Bits zu stopfen sind, damit der Computer sie entfernt, anstatt sie als tatsächliche Daten zu lesen. Wenn der Computer versucht, diese angefüllten Bits zu interpretieren, anstatt sie zu verwerfen, führt dies zu Computerfehlern im Programm.