ASCII 和 Base64

引子

在工作中，遇到了图片转换的问题，碰到了几个概念，查了点资料，在此记录一下。

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ASCII

ASCII 的全称是 American Standard Code for Information Interchange（美国标准信息交换码），是电子通信的字符编码标准。ASCII 码表示计算机、电信设备和其它设备中的文本。大多数现代字符编码的制订都是基于 ASCII，尽管它们支持很多其它的字符。

ASCII 是从电报码中发展出来的。第一次商业使用是由贝尔数据服务公司推广的 7 位电传打字机码。ASCII 标准的工作始于 1960.10.06，美国标准协会（ASA）（现为美国国家标准协会或简称 ANSI）X3.2 小组委员会召开了第一次会议。在 1963 年，标准的第一版本发布，在 1967 年进行了重大修改，最近的更新是在 1986 年。相对于早期的电报码，推荐的贝尔码和 ASCII 码都是为了更加方便的对列表排序，并为电传打字机以外的设备添加了一些功能。

最初基于英语字母表，ASCII 编码 128 个特定的字符为 7 位整数，如下面的图表所示，具体对应可见这里。

95 个编码的字符是可打印，这些字符包括：0-9、a-z、A-Z 和标点符号。此外，最初的 ASCII 规范包括 33 个非打印控制代码，这些代码源自电传打字机。其中大多数都已废弃，尽管有一些仍然在普遍使用，如回车、换行和制表符代码。

举个例子，小写字母 i 在 ASCII 编码中用二进制表示为 11001001，十六进制表示为 69，十进制表示为 105。

Base64

Base64 是一组跟二进制转换为文本类似的编码方案，将 ASCII 中表示二进制的字符串转换为基数为 64 的表示。术语 Base64 源自 MIME 内容转换编码。每个 Base64 数字正好代表 6 位数据。3 个 8 位字节能够用 4 个 6 位 Base64 数字表示。

选择用于表示基数的 64 位值的 64 个字符的特定集合因实现而异。通常的策略是选择 64 个大多数使用且可打印的字符。这种组合方式使得数据在信息系统间传输时，不太可能被修改，例如邮件，传统上不是标准的 8 位编码。举个例子，MIME 的 Base64 实现方案是使用 A-Z、a-z和0-9作为前 62 个值，其它变体同样共享这个特性，但最后的两个值在选择符号上不同，有一个例子就是 UTF-7。

最早这种编码的实现是为了相同操作系统间，进行拨号通信创建。因此可以对那些字符可以安全使用进行更多的假设。例如，uuencode 工具使用小写字符、数字和很多标点符号字符，但不使用小写。

下面为 Base64 实现的一种。

Index	Char		Index	Char		Index	Char		Index	Char
0	A		16	Q		32	g		48	w
1	B		17	R		33	h		49	x
2	C		18	S		34	i		50	y
3	D		19	T		35	j		51	z
4	E		20	U		36	k		52	0
5	F		21	V		37	l		53	1
6	G		22	W		38	m		54	2
7	H		23	X		39	n		55	3
8	I		24	Y		40	o		56	4
9	J		25	Z		41	p		57	5
10	K		26	a		42	q		58	6
11	L		27	b		43	r		59	7
12	M		28	c		44	s		60	8
13	N		29	d		45	t		61	9
14	O		30	e		46	u		62	+
15	P		31	f		47	v		63	/

示例

Source	Text (ASCII)	M								a								n
	Octets	77 (0x4d)								97 (0x61)								110 (0x6e)
Bits		0	1	0	0	1	1	0	1	0	1	1	0	0	0	0	1	0	1	1	0	1	1	1	0
Base64 encoded	Sextets	19						22						5						46
	Character	T						W						F						u
	Octets	84 (0x54)						87 (0x57)						70 (0x46)						117 (0x75)

参考资料

• ASCII
• base64
• ASCII Code

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