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ISO 2022,全稱ISO/IEC 2022,由國際標準化組織(ISO)及國際電工委員會(IEC)聯合制定,是一個使用7位或8位元編碼表示各種語言文字的通用技術規範。特別以東亞語言:漢語文字、日語文字或朝鮮文字的編碼方法著稱。
ISO 2022等同於歐洲標準組織(ECMA)的ECMA-35。中國國標GB 2312、日本工業規格JIS X 0202(舊稱JIS C 6228)及韓國工業規格KS X 1004(舊稱KS C 5620)均遵從ISO 2022。
早期電腦的字元編碼基本上都是6位。所以早期電腦的整形的字長一般是6的倍數,如18位元、24位元、36位元等。1963年公佈的ASCII碼是第一個得到廣泛採用的7位字元編碼。這時的通訊領域的協定採用了第8位元做校驗糾錯用途。但是,對於電腦主記憶體來說,校驗糾錯變得不是必要。因此8位元字元編碼逐漸出現,用來表示比ASCII碼更多的字元。為此,1971年公佈的ECMA-35標準,用來規定各種7位或8位元字元編碼應當遵從的共同規則。隨後ECMA-35被採納為ISO 2022.
英語可用7位編碼儲存,而其他使用拉丁字母、希臘字母、西里爾字母、希伯來字母等的語文,由於只使用數十個字母,傳統上均使用8位元編碼的ISO/IEC 8859標準來表示。但由於漢語、日語及韓語字數眾多,無法用單一個8位元字元來表達,故需要多於一個位元組來代表一個字。於是,ISO 2022就設計出來讓漢語、日語及韓語可以使用數個7位編碼的字元來示。
ISO 2022用來:
ISO 2022使用「跳脫符串」(Escape sequence)指出隨後的字元屬於哪個字元集。這些字元集在ISO登記,並遵循ISO 2022標準規定的模式。跳脫符串由1個「ESC」字元(0x1B),再由兩至三個字串組成。此標記代表它後面的字元,屬於下表字元集的文字。對於一個字元集,如果上下文可以判明是哪種字元集,也可以不通過跳脫序列來明確指出是哪種字元集。實際上,ISO-8859-1就宣佈不需要定義它的跳脫序列。
ISO 2022用於相容當時的7位元寬的通訊協定/通訊裝置。對於7位元寬的編碼空間,0x00-0x1F保留給控制字元,0x20-0x7F用來表示圖形字元(printing/"graphic" characters)。因此,在1個7位元的字元編碼空間,圖形字元總計為94個(由於空格符佔用了0x20碼位、Del符佔用了0x7F碼位)或者96個。對於雙位元組的7位元編碼空間,圖形字元可以有94 x 94即8836個。對於三位元組的7位元編碼空間,圖形字元可以有94×94×94即830584個(雖然沒有三位元組字元集向ISO登記)。1970年代至1980年代,中文、日文、韓文的字元集漢字編碼數量基本上在這個範圍內。對於雙位元組編碼的字元的每個code point,日文譯作區點,中文譯作碼位;area在中日文均譯作「區」,point在日文譯作「點」,在中文譯作「位」。因此,GB2312及其相關字元集國標,採用了「區位碼」。
ISO 2022規定字元集的控制字元可分為兩塊:C0,C1; 列印(圖形)字元分為四塊:G0,G1,G2,G3。對於7位元編碼, 位元組值0x00-0x1F保留給C0控制字元塊;位元組值0x20-0x7F用於G0, G1, G2, G3字元塊。對於單位元組編碼的字元集,1個列印(圖形)字元塊可包含94個或96個字元;對於雙位元組編碼的字元集,1個列印(圖形)字元塊可包含94 x 94個字元。使用控制符的跳脫序列來表示在G0,G1,G2,G3之間的切換。
對於遵從ISO 2022的8位元編碼字元集,也是按照上述7位元編碼原則設計的編碼方案。這種8位元編碼字元集很容易相容當時的7位元寬的通訊協定/通訊裝置。8位元字元編碼時,0x00-0x1F表示C0或稱CL區(L是left縮寫,因為其在字元表的左側),0x80-0x9F表示C1或稱CR(R是Right縮寫,因為其在字元表的右側)。0x20-0x7F表示G0(稱GL區),0xA0-0xFF(稱GR區)可表示G1, G2, G3。
ISO-8859-X字元集是特定的把ISO-2022的若干成分組合起來的字元集。這些成分包括:
對於GB 2312,是8位元雙位元組編碼。其漢字編碼空間為94 x 94,即有94個區,每個區有94個位(用來編碼字元)。實際使用了16-55區編碼一級漢字,56-87區編碼二級漢字。這些漢字均放在了G1字元塊區。這種區位碼方案是GB 2312的邏輯設計。其具體的字元編碼方案(Character Encoding Scheme):位元組值在0x00-0x7F,為單位元組表示一個字元,構成了C0、G0區,與ASCII碼相容。因此,GB 2312是單、雙位元組混合編碼。
GBK編碼作為簡體中文Windows作業系統的預設的語言locale設置,GBK編碼雖然完全向下相容GB 2312,但GBK突破了ISO 2022中GR區域的字數的94²=8,836個字的限制。GBK編碼的第一位元組向 81–FE (126個選項,佔用了C1區) 、第二位元組向 40–FE (191個選項,佔用了GL區、C1區) 進行擴充。隨後的GB 18030在完全相容GBK的基礎上增加了4位元組的編碼,如果第二位元組的值在0x30-0x3F範圍,則隨後的兩個位元組一起組成1個4位元組編碼的字元。
CNS 11643-1992,至1992年作為雙位元組編碼包含了7個字面、48,027字。其具體的字元編碼方案是採用控制字元跳脫序列,在不同的字面之間切換。
ISO/IEC 2022編碼在字元碼值與顯示的字元之間給出了兩層對映。跳脫序列允許任何大的登記的圖形字元集指代於四個工作集之一:即G0到G3,以及更短的控制序列指出被使用"invoked"的工作集以解釋流中的位元組。
7位元ASCII圖形字元的範圍(0x20–0x7F),是在字元編碼表的左側,稱作"GL"碼(表示"graphics left"),"高位ASCII"碼的範圍(0xA0–0xFF), 被稱作"GR"碼("graphics right")。
預設, GL碼指代G0字元, GR碼指代G1字元,但這可被控制碼或早先的協定修改:
碼 | 縮寫. | 名字 | 效果 |
---|---|---|---|
0x0F | SI LS0 |
Shift In Locking shift zero |
GL編碼G0從現在開始 |
0x0E | SO LS1 |
Shift Out Locking shift one |
GL 編碼G1從現在開始 |
ESC 0x6E (n) | LS2 | Locking shift two | GL 編碼G2從現在開始 |
ESC 0x6F (o) | LS3 | Locking shift three | GL 編碼G3從現在開始 |
0x8E ESC 0x4E (N) |
SS2 | Single shift two | GL 編碼G2僅用於下一個字元 |
0x8F ESC 0x4F (O) |
SS3 | Single shift three | GL 編碼G3僅用於下一個字元 |
ESC 0x7E (~) | LS1R | Locking shift one right | GR 編碼G1從現在開始 |
ESC 0x7D (}) | LS2R | Locking shift two right | GR 編碼G2從現在開始 |
ESC 0x7C (|) | LS3R | Locking shift three right | GR 編碼G3從現在開始 |
四個工作集的每個可表示94個字元或94n字元。此外,G1到G3可表示96或96n個字元。當後者被用在GL區域,空格字元與delete字元(碼值0x20與0x7F)不可用。
還有一些罕用的特性可切換控制字元集,這是單層查詢:the 0x00–0x1F範圍是C0控制字元集,0x80–0x9F範圍是C1控制字元集,跳脫序列可以切換不同的選擇。要求任何C0字元集包含ESC字元出現在碼位0x1B。
在上述SS2與SS3例子中,C1控制字元集中的單個控制字元可被7位元編碼用於序列ESC 0x40 (@)
到ESC 0x5F (_)
。額外的控制功能可用於範圍ESC 0x60 (`)
到ESC 0x7E (~)
。
跳脫序列指代字元集採取這樣的形式ESC I [I...] F
, 其中有一個或多個中間的I位元組來自範圍0x20–0x2F, 一個最後的F位元組來自0x40–0x7F。(範圍0x30–0x3F被保留用於私用F位元組)。 I位元組辨識字元集類型與被指代的工作集,F位元組辨識字元集自身。
碼值 | 十六進制 | 縮寫 | 名字 | 效果 |
---|---|---|---|---|
ESC ! F | 1B 21 F | CZD | C0-designate | F選擇一個C0控制字元集來使用. |
ESC " F | 1B 22 F | C1D | C1-designate | F選擇一個C1控制字元集來使用. |
ESC % F | 1B 25 F | DOCS | Designate other coding system | F選擇一個8-bit編碼;使用ESC % @ 返回到ISO/IEC 2022.
|
ESC % / F | 1B 25 2F F | DOCS | Designate other coding system | F選擇一個8-bit編碼;沒有標準方法返回。 |
ESC & F | 1B 26 F | IRR | Identify revised registration | F被調整到範圍1-63, 指出立即跟隨的登記的哪一個修改版被需要,使得老系統知道自身過時了。 |
ESC ( F | 1B 28 F | GZD4 | G0-designate 94-set | F選擇一個94個碼位的字元集被用於G0. |
ESC ) F | 1B 29 F | G1D4 | G1-designate 94-set | F選擇一個94個碼位的字元集被用於G1. |
ESC * F | 1B 2A F | G2D4 | G2-designate 94-set | F選擇一個94個碼位的字元集被用於G2. |
ESC + F | 1B 2B F | G3D4 | G3-designate 94-set | F選擇一個94個碼位的字元集被用於G3. |
ESC - F | 1B 2D F | G1D6 | G1-designate 96-set | F選擇一個96個碼位的字元集被用於G1. |
ESC . F | 1B 2E F | G2D6 | G2-designate 96-set | F選擇一個96個碼位的字元集被用於G2. |
ESC / F | 1B 2F F | G3D6 | G3-designate 96-set | F選擇一個96個碼位的字元集被用於G3. |
ESC $ F ESC $ ( F |
1B 24 F 1B 24 28 F |
GZDM4 | G0-designate multibyte 94-set | F選擇一個94n個碼位的字元集被用於G0. |
ESC $ ) F | 1B 24 29 F | G1DM4 | G1-designate multibyte 94-set | F選擇一個94n個碼位的字元集被用於G1. |
ESC $ * F | 1B 24 2A F | G2DM4 | G2-designate multibyte 94-set | F選擇一個94n個碼位的字元集被用於G2. |
ESC $ + F | 1B 24 2B F | G3DM4 | G3-designate multibyte 94-set | F選擇一個94n個碼位的字元集被用於G3. |
ESC $ - F | 1B 24 2D F | G1DM6 | G1-designate multibyte 96-set | F選擇一個96n個碼位的字元集被用於G1. |
ESC $ . F | 1B 24 2E F | G2DM6 | G2-designate multibyte 96-set | F選擇一個96n-個碼位的字元集被用於G2. |
ESC $ / F | 1B 24 2F F | G3DM6 | G3-designate multibyte 96-set | F選擇一個96n個碼位的字元集被用於G3. |
F位元組的登記對於不同類型的字元集是獨立的。使用ESC ( A
到ESC + A
指派的94個字元的圖形字元集不相關於使用ESC - A
到ESC / A
指派的96個字元的圖形字元集。二者也不相干於使用ESC $ ( A
到ESC $ + A
指派的94n個字元的字元集,等等。
C0與C1控制字元集也是獨立的。C0控制字元集用ESC ! A
指代,與用ESC " A
指代的控制字元集C1無關。
此外,I位元組可增加到F位元組前面以擴充F位元組範圍。這僅用於94個字元的字元集,它的碼的形式已經使用了ESC ( ! F
。
以ISO 2022標準來編碼的字集包括:
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