path: root/files/ja/web/api/windowbase64/base64_encoding_and_decoding/index.html

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title: Base64 のエンコードとデコード
slug: Web/API/WindowBase64/Base64_encoding_and_decoding
tags:
  - Advanced
  - Base64
  - JavaScript
  - Typed Arrays
  - URI
  - URL
  - Unicode Problem
  - atob()
  - btoa()
translation_of: Glossary/Base64
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<p><strong>Base64</strong> とは、<a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Binary-to-text_encoding">バイナリーからテキストへの符号化</a>を行う手法のグループであり、64 を基数とする表現に変換することで、バイナリーデータを ASCII 文字列で表すことができます。<em>Base64</em> という呼び方は、<a href="https://ja.wikipedia.org/wiki/MIME#Content-Transfer-Encoding">MIME の Content-Transfer-Encoding</a> における特定の符号化方式の名前に由来します。</p>

<p>Base64 符号化方式がよく使われるのは、テキストデータを扱うよう設計されたメディア上で、バイナリーデータを格納または転送する必要がある場合です。Base64 符号化により、転送中に変換されることなく、バイナリーデータがそのままであることを保証できます。Base64 は、<a href="https://ja.wikipedia.org/wiki/MIME">MIME</a> による電子メールや <a href="/ja/docs/XML">XML</a> における複合型データの格納など、多くのアプリケーションで幅広く使われています。</p>

<p>JavaScript には、Base64 文字列のエンコードとデコードのそれぞれに対応した、次の 2 つの関数があります。</p>

<ul>
 <li>{{domxref("WindowBase64.atob","atob()")}}</li>
 <li>{{domxref("WindowBase64.btoa","btoa()")}}</li>
</ul>

<p><code>atob()</code> 関数は、Base64 符号化方式によりエンコードされている文字列をデコードしてバイナリー文字列を作ります。逆に <code>btoa()</code> 関数は、バイナリー文字列から Base64 でエンコードされた ASCII 文字列を作ります。</p>

<p><code>atob()</code> と <code>btoa()</code> のどちらも、文字列に対して動作します。もし <a href="/ja/docs/Web/API/ArrayBuffer"><code>ArrayBuffer</code></a> に対して動作させたい場合は、<a href="/ja/docs/Web/API/WindowBase64/Base64_encoding_and_decoding#Solution_5">この段落</a> を読んでください。</p>

<h4 id="Encoded_size_increase" name="Encoded_size_increase">符号化によるサイズ増加</h4>

<p>Base64 の 1 文字はデータのちょうど 6 ビット分を表します。そのため、入力される文字列やバイナリーファイルに含まれる 3 バイト (3×8 ビット = 24 ビット) は、4 桁の Base64 で表されます (4×6 = 24 ビット)。</p>

<p>このことにより、Base64 で表された文字列またはファイルは、元のサイズの 133% の大きさになると言えます (33% の増加)。エンコードされるデータが小さい場合は、さらに増加幅が大きくなります。例えば、<code>length === 1</code> である文字列 <code>"a"</code> は、エンコードされて <code>length === 4</code> の文字列 <code>"YQ=="</code> になり、これは 300% の増加です。</p>

<table class="topicpage-table">
 <tbody>
  <tr>
   <td>
    <h2 class="Documentation" id="Documentation" name="Documentation">参考文書</h2>

    <dl>
     <dt><a href="https://developer.mozilla.org/ja/docs/data_URIs">データ URL</a></dt>
     <dd><small>データ URL は、<a class="external" href="http://tools.ietf.org/html/rfc2397">RFC 2397</a> により定義されており、 これにより文書中に小さなファイルを埋め込むことができます。</small></dd>
     <dt><a href="https://ja.wikipedia.org/wiki/Base64">Base64</a></dt>
     <dd><small>ウィキペディアの Base64 符号化方式に関する記事です。</small></dd>
     <dt><a href="https://html.spec.whatwg.org/multipage/webappapis.html#windoworworkerglobalscope-mixin">WindowOrWorkerGlobalScope ミックスイン</a></dt>
     <dd><code>atob</code> と <code>btoa</code> を規定し、これらは <a href="https://tools.ietf.org/html/rfc4648">RFC 4648</a> により規定された Base64 にエンコードすると定めています。</dd>
     <dt><a href="https://tools.ietf.org/html/rfc4648">RFC 4648</a></dt>
     <dd>セクション 4 で Base64 のアルゴリズムを規定し、またセクション 5 で URL 向けの "base64url" アルゴリズム (こちらは <code>atob</code> や <code>btoa</code> では使われない) も定義しています。</dd>
     <dt>{{domxref("WindowBase64.atob","atob()")}}</dt>
     <dd><small>Base64 によりエンコードされている ASCII 文字列をデコードして、バイナリー文字列を作ります。</small></dd>
     <dt>{{domxref("WindowBase64.btoa","btoa()")}}</dt>
     <dd><small>バイナリー文字列から、Base64 によりエンコードされた ASCII 文字列を作ります。</small></dd>
     <dt><a href="#The_Unicode_Problem">あの「Unicode の問題」</a></dt>
     <dd><small>ほとんどのブラウザーでは、Unicode 文字列を使って <code>btoa()</code> を実行すると、<code>Character Out Of Range</code> 例外が発生します。この段落では、これに対するいくつかの対策を説明しています。</small></dd>
     <dt><a href="/ja/docs/URIScheme">URIScheme</a></dt>
     <dd><small>Mozilla のサポートした URI スキームのリスト</small></dd>
     <dt><a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/StringView"><code>StringView</code></a></dt>
     <dd>この記事では、次を狙いとしたライブラリーを公開しています
     <ul>
      <li>文字列に対する <a href="https://ja.wikipedia.org/wiki/C%E8%A8%80%E8%AA%9E">C 言語</a>に似たインターフェイス (すなわち文字のコードの配列であり、JavaScript では <a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/ArrayBufferView"><code>ArrayBufferView</code></a>) を JavaScript の <a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/ArrayBuffer"><code>ArrayBuffer</code></a> インターフェイスを使って作ること</li>
      <li>文字列に似たオブジェクト (これからは <code>stringView</code>) 向けの、不変である JavaScript 文字列に対してではなく<strong>必ず数値の配列に対して</strong>働く、メソッドのコレクションを作ること</li>
      <li>JavaScript デフォルトである UTF-16 の <a href="/ja/docs/Web/API/DOMString"><code>DOMString</code></a> 以外の Unicode でも動作すること</li>
     </ul>
     </dd>
    </dl>

    <p><span class="alllinks"><a href="/ja/docs/tag/Base64">全て表示...</a></span></p>
   </td>
   <td>
    <h2 class="Tools" id="Tools" name="Tools">ツール</h2>

    <ul>
     <li><a href="#Solution_5_–_rewrite_the_DOMs_atob_and_btoa_using_JavaScripts_TypedArrays_and_UTF-8">atob() and btoa() を TypedArrays および UTF-8 で書き直す</a></li>
     <li><a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/StringView"><code>StringView</code> – 型付き配列に基づく C 言語に似た文字列表現</a></li>
    </ul>

    <p><span class="alllinks"><a href="/ja/docs/tag/Base64">全て表示...</a></span></p>

    <h2 class="Related_Topics" id="Related_Topics" name="Related_Topics">関連するトピックス</h2>

    <ul>
     <li><a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/ArrayBuffer"><code>ArrayBuffer</code></a></li>
     <li><a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays">JavaScript 型付き配列</a></li>
     <li><code><a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/ArrayBufferView">ArrayBufferView</a></code></li>
     <li><a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/Uint8Array"><code>Uint8Array</code></a></li>
     <li><a href="https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/StringView"><code>StringView</code> – 型付き配列に基づく C 言語に似た文字列表現</a></li>
     <li><a href="/ja/docs/Web/API/DOMString"><code>DOMString</code></a></li>
     <li><a href="/ja/docs/Glossary/URI"><code>URI</code></a></li>
     <li><a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/encodeURI"><code>encodeURI()</code></a></li>
    </ul>
   </td>
  </tr>
 </tbody>
</table>

<h2 id="The_Unicode_Problem" name="The_Unicode_Problem">あの「Unicode の問題」</h2>

<p><a href="/ja/docs/Web/API/DOMString"><code>DOMString</code></a> は 16 ビットで符号化された文字列であるので、Unicode 文字列を使って <code>window.btoa</code> を実行すると、8 ビットの範囲 (0x00~0xFF) を超えた文字がある場合に、ほとんどのブラウザーで <code>Character Out Of Range</code> 例外が発生します。以下は、この問題を解決するための 5 つの方法です。</p>

<ul>
 <li><a href="#Solution_1_–_JavaScript's_UTF-16_>_base64">最初の方法</a>は、JavaScript のネイティブ UTF-16 文字列を直接 Base64 にエンコードします (高速で、移植性があり、クリーン)</li>
 <li><a href="#Solution_2_–_JavaScript's_UTF-16_>_UTF-8_>_base64">2 番目の方法</a>は、JavaScript のネイティブ UTF-16 文字列を UTF-8 に変換し、その後 Base64 にエンコードします (比較的高速で、移植性があり、クリーン)</li>
 <li><a href="#Solution_3_–_JavaScript's_UTF-16_>_binary_string_>_base64">3 番目の方法</a>は、JavaScript のネイティブ UTF-16 文字列を、バイナリー文字列経由で、Base64 にエンコードします (非常に高速で、比較的移植性があり、非常にコンパクト)</li>
 <li><a href="#Solution_4_–_escaping_the_string_before_encoding_it">4 番目の方法</a>は、文字列全体をエスケープし (UTF-8 を使う。{{jsxref("encodeURIComponent")}} を参照)、そしてエンコードします (移植性はあるが、非標準的)</li>
 <li><a href="#Solution_5_–_rewrite_the_DOMs_atob()_and_btoa()_using_JavaScript's_TypedArrays_and_UTF-8">5 番目の方法</a>は、2 番目の方法と似ていますが、サードパーティのライブラリを使います</li>
</ul>

<h3 id="Solution_1_–_JavaScripts_UTF-16_>_base64" name="Solution_1_–_JavaScripts_UTF-16_>_base64">方法 1 – JavaScript の UTF-16 =&gt; Base64</h3>

<p>Unicode 問題を解決する、非常に高速で幅広く使われている方法は、JavaScript のネイティブ UTF-16 文字列を直接 Base64 にエンコードすることです。デモのために URL <code>data:text/plain;charset=utf-16;base64,OCY5JjomOyY8Jj4mPyY=</code> を開いてください (このデータ URL をコピーし、新しいタブを開き、データ URL をアドレスバーに貼り付け、エンターをを押す)。この方法は、文字列を配列に割り当てるところを除き、どのような種類の変換も必要としないため、特に効率的です。次のコードは、Base64 文字列から <a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/ArrayBuffer">ArrayBuffer</a> に変換したり、その逆変換をするのにも便利です (<a href="#Appendix_to_Solution_1">下記参照</a>)。</p>

<pre class="brush: js">"use strict";

/*\
|*|
|*|  Base64 / binary data / UTF-8 strings utilities (#1)
|*|
|*|  https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WindowBase64/Base64_encoding_and_decoding
|*|
|*|  Author: madmurphy
|*|
\*/

/* Array of bytes to base64 string decoding */

function b64ToUint6 (nChr) {

  return nChr &gt; 64 &amp;&amp; nChr &lt; 91 ?
      nChr - 65
    : nChr &gt; 96 &amp;&amp; nChr &lt; 123 ?
      nChr - 71
    : nChr &gt; 47 &amp;&amp; nChr &lt; 58 ?
      nChr + 4
    : nChr === 43 ?
      62
    : nChr === 47 ?
      63
    :
      0;

}

function base64DecToArr (sBase64, nBlockSize) {

  var
    sB64Enc = sBase64.replace(/[^A-Za-z0-9\+\/]/g, ""), nInLen = sB64Enc.length,
    nOutLen = nBlockSize ? Math.ceil((nInLen * 3 + 1 &gt;&gt;&gt; 2) / nBlockSize) * nBlockSize : nInLen * 3 + 1 &gt;&gt;&gt; 2, aBytes = new Uint8Array(nOutLen);

  for (var nMod3, nMod4, nUint24 = 0, nOutIdx = 0, nInIdx = 0; nInIdx &lt; nInLen; nInIdx++) {
    nMod4 = nInIdx &amp; 3;
    nUint24 |= b64ToUint6(sB64Enc.charCodeAt(nInIdx)) &lt;&lt; 18 - 6 * nMod4;
    if (nMod4 === 3 || nInLen - nInIdx === 1) {
      for (nMod3 = 0; nMod3 &lt; 3 &amp;&amp; nOutIdx &lt; nOutLen; nMod3++, nOutIdx++) {
        aBytes[nOutIdx] = nUint24 &gt;&gt;&gt; (16 &gt;&gt;&gt; nMod3 &amp; 24) &amp; 255;
      }
      nUint24 = 0;
    }
  }

  return aBytes;
}

/* Base64 string to array encoding */

function uint6ToB64 (nUint6) {

  return nUint6 &lt; 26 ?
      nUint6 + 65
    : nUint6 &lt; 52 ?
      nUint6 + 71
    : nUint6 &lt; 62 ?
      nUint6 - 4
    : nUint6 === 62 ?
      43
    : nUint6 === 63 ?
      47
    :
      65;

}

function base64EncArr (aBytes) {

  var eqLen = (3 - (aBytes.length % 3)) % 3, sB64Enc = "";

  for (var nMod3, nLen = aBytes.length, nUint24 = 0, nIdx = 0; nIdx &lt; nLen; nIdx++) {
    nMod3 = nIdx % 3;
    /* Uncomment the following line in order to split the output in lines 76-character long: */
    /*
    if (nIdx &gt; 0 &amp;&amp; (nIdx * 4 / 3) % 76 === 0) { sB64Enc += "\r\n"; }
    */
    nUint24 |= aBytes[nIdx] &lt;&lt; (16 &gt;&gt;&gt; nMod3 &amp; 24);
    if (nMod3 === 2 || aBytes.length - nIdx === 1) {
      sB64Enc += String.fromCharCode(uint6ToB64(nUint24 &gt;&gt;&gt; 18 &amp; 63), uint6ToB64(nUint24 &gt;&gt;&gt; 12 &amp; 63), uint6ToB64(nUint24 &gt;&gt;&gt; 6 &amp; 63), uint6ToB64(nUint24 &amp; 63));
      nUint24 = 0;
    }
  }

  return  eqLen === 0 ?
      sB64Enc
    :
      sB64Enc.substring(0, sB64Enc.length - eqLen) + (eqLen === 1 ? "=" : "==");

}
</pre>

<h4 id="Tests" name="Tests">テスト</h4>

<pre class="brush: js">var myString = "☸☹☺☻☼☾☿";

/* Part 1: `myString` をネイティブの UTF-16 を使って Base64 にエンコードする */

var aUTF16CodeUnits = new Uint16Array(myString.length);
Array.prototype.forEach.call(aUTF16CodeUnits, function (el, idx, arr) { arr[idx] = myString.charCodeAt(idx); });
var sUTF16Base64 = base64EncArr(new Uint8Array(aUTF16CodeUnits.buffer));

/* 出力を表示する */

alert(sUTF16Base64); // "OCY5JjomOyY8Jj4mPyY="

/* Part 2: `sUTF16Base64` を UTF-16 にデコードする */

var sDecodedString = String.fromCharCode.apply(null, new Uint16Array(base64DecToArr(sUTF16Base64, 2).buffer));

/* 出力を表示する */

alert(sDecodedString); // "☸☹☺☻☼☾☿"</pre>

<p>生成された Base64 文字列はどこでも使えますが、UTF-16 で表現されています。もし UTF-8 を望む場合は<a href="#Solution_2_–_JavaScript's_UTF-16_>_UTF-8_>_base64">次の方法</a>を参照してください。</p>

<h4 id="Appendix_to_Solution_1_Decode_a_Base64_string_to_Uint8Array_or_ArrayBuffer" name="Appendix_to_Solution_1_Decode_a_Base64_string_to_Uint8Array_or_ArrayBuffer"><a href="#Solution_1_–_JavaScript's_UTF-16_>_base64">方法 1</a> に対する補足: <em>Base64</em> 文字列を <a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/Uint8Array">Uint8Array</a> や <a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/ArrayBuffer">ArrayBuffer</a> にデコードする</h4>

<p>上記の関数を使って、<em>Base64</em> でエンコードされた文字列から <a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/Uint8Array">Uint8Array</a> や <a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/ArrayBuffer">ArrayBuffer</a> を作ることもできます。</p>

<pre class="brush: js">var myArray = base64DecToArr("QmFzZSA2NCDigJQgTW96aWxsYSBEZXZlbG9wZXIgTmV0d29yaw=="); // "Base 64 \u2014 Mozilla Developer Network" (as UTF-8)

var myBuffer = base64DecToArr("QmFzZSA2NCDigJQgTW96aWxsYSBEZXZlbG9wZXIgTmV0d29yaw==").buffer; // "Base 64 \u2014 Mozilla Developer Network" (as UTF-8)

alert(myBuffer.byteLength);</pre>

<div class="note"><strong>注意:</strong> 関数 <code>base64DecToArr(sBase64[, <em>nBlockSize</em>])</code> は、8 ビットの <a href="/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/Uint8Array"><code>Uint8Array</code></a> を返します。もし 16 ビット / 32 ビット / 64 ビットの生データのバッファを作ることが目的であれば、引数 <code>nBlockSize</code> を使ってください。これはバイト数であり、<code>Uint8Array.buffer.bytesLength</code> プロパティはその倍数になります (<code>1</code> や省略された場合は ASCII、バイナリーデータ、<a href="https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/API/DOMString/Binary">バイナリー文字列</a>、UTF-8 文字列向けです。<code>2</code> は UTF-16 文字列向け、<code>4</code> は UTF-32 文字列向けです)。</div>

<p>完全なライブラリーは <a href="https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays/StringView"><code>StringView</code> – 型付き配列に基づく C 言語に似た文字列表現</a> を参照してください (ソースコードは <a href="https://github.com/madmurphy/stringview.js">GitHub で利用できます</a>)。</p>

<h3 id="Solution_2_–_JavaScripts_UTF-16_>_UTF-8_>_base64" name="Solution_2_–_JavaScripts_UTF-16_>_UTF-8_>_base64">方法 2 – JavaScript の UTF-16 =&gt; UTF-8 =&gt; Base64</h3>

<p>この方法は、JavaScript ネイティブの UTF-16 文字列を UTF-8 文字列に変換し、それを Base64 でエンコードします。これにより、純粋な ASCII 文字列から Base64 への変換は、ネイティブの <code><a href="https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/API/WindowBase64/btoa">btoa()</a></code> のように、常に同じ結果を出力します。</p>

<pre class="brush: js">"use strict";

/*\
|*|
|*|  Base64 / binary data / UTF-8 strings utilities (#2)
|*|
|*|  https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WindowBase64/Base64_encoding_and_decoding
|*|
|*|  Author: madmurphy
|*|
\*/

/* Array of bytes to base64 string decoding */

function b64ToUint6 (nChr) {

  return nChr &gt; 64 &amp;&amp; nChr &lt; 91 ?
      nChr - 65
    : nChr &gt; 96 &amp;&amp; nChr &lt; 123 ?
      nChr - 71
    : nChr &gt; 47 &amp;&amp; nChr &lt; 58 ?
      nChr + 4
    : nChr === 43 ?
      62
    : nChr === 47 ?
      63
    :
      0;

}

function base64DecToArr (sBase64, nBlockSize) {

  var
    sB64Enc = sBase64.replace(/[^A-Za-z0-9\+\/]/g, ""), nInLen = sB64Enc.length,
    nOutLen = nBlockSize ? Math.ceil((nInLen * 3 + 1 &gt;&gt;&gt; 2) / nBlockSize) * nBlockSize : nInLen * 3 + 1 &gt;&gt;&gt; 2, aBytes = new Uint8Array(nOutLen);

  for (var nMod3, nMod4, nUint24 = 0, nOutIdx = 0, nInIdx = 0; nInIdx &lt; nInLen; nInIdx++) {
    nMod4 = nInIdx &amp; 3;
    nUint24 |= b64ToUint6(sB64Enc.charCodeAt(nInIdx)) &lt;&lt; 18 - 6 * nMod4;
    if (nMod4 === 3 || nInLen - nInIdx === 1) {
      for (nMod3 = 0; nMod3 &lt; 3 &amp;&amp; nOutIdx &lt; nOutLen; nMod3++, nOutIdx++) {
        aBytes[nOutIdx] = nUint24 &gt;&gt;&gt; (16 &gt;&gt;&gt; nMod3 &amp; 24) &amp; 255;
      }
      nUint24 = 0;
    }
  }

  return aBytes;
}

/* Base64 string to array encoding */

function uint6ToB64 (nUint6) {

  return nUint6 &lt; 26 ?
      nUint6 + 65
    : nUint6 &lt; 52 ?
      nUint6 + 71
    : nUint6 &lt; 62 ?
      nUint6 - 4
    : nUint6 === 62 ?
      43
    : nUint6 === 63 ?
      47
    :
      65;

}

function base64EncArr (aBytes) {

  var eqLen = (3 - (aBytes.length % 3)) % 3, sB64Enc = "";

  for (var nMod3, nLen = aBytes.length, nUint24 = 0, nIdx = 0; nIdx &lt; nLen; nIdx++) {
    nMod3 = nIdx % 3;
    /* Uncomment the following line in order to split the output in lines 76-character long: */
    /*
    if (nIdx &gt; 0 &amp;&amp; (nIdx * 4 / 3) % 76 === 0) { sB64Enc += "\r\n"; }
    */
    nUint24 |= aBytes[nIdx] &lt;&lt; (16 &gt;&gt;&gt; nMod3 &amp; 24);
    if (nMod3 === 2 || aBytes.length - nIdx === 1) {
      sB64Enc += String.fromCharCode(uint6ToB64(nUint24 &gt;&gt;&gt; 18 &amp; 63), uint6ToB64(nUint24 &gt;&gt;&gt; 12 &amp; 63), uint6ToB64(nUint24 &gt;&gt;&gt; 6 &amp; 63), uint6ToB64(nUint24 &amp; 63));
      nUint24 = 0;
    }
  }

  return  eqLen === 0 ?
      sB64Enc
    :
      sB64Enc.substring(0, sB64Enc.length - eqLen) + (eqLen === 1 ? "=" : "==");

}

/* UTF-8 array to DOMString and vice versa */

function UTF8ArrToStr (aBytes) {

  var sView = "";

  for (var nPart, nLen = aBytes.length, nIdx = 0; nIdx &lt; nLen; nIdx++) {
    nPart = aBytes[nIdx];
    sView += String.fromCharCode(
      nPart &gt; 251 &amp;&amp; nPart &lt; 254 &amp;&amp; nIdx + 5 &lt; nLen ? /* six bytes */
        /* (nPart - 252 &lt;&lt; 30) may be not so safe in ECMAScript! So...: */
        (nPart - 252) * 1073741824 + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 24) + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 18) + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 12) + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 6) + aBytes[++nIdx] - 128
      : nPart &gt; 247 &amp;&amp; nPart &lt; 252 &amp;&amp; nIdx + 4 &lt; nLen ? /* five bytes */
        (nPart - 248 &lt;&lt; 24) + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 18) + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 12) + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 6) + aBytes[++nIdx] - 128
      : nPart &gt; 239 &amp;&amp; nPart &lt; 248 &amp;&amp; nIdx + 3 &lt; nLen ? /* four bytes */
        (nPart - 240 &lt;&lt; 18) + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 12) + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 6) + aBytes[++nIdx] - 128
      : nPart &gt; 223 &amp;&amp; nPart &lt; 240 &amp;&amp; nIdx + 2 &lt; nLen ? /* three bytes */
        (nPart - 224 &lt;&lt; 12) + (aBytes[++nIdx] - 128 &lt;&lt; 6) + aBytes[++nIdx] - 128
      : nPart &gt; 191 &amp;&amp; nPart &lt; 224 &amp;&amp; nIdx + 1 &lt; nLen ? /* two bytes */
        (nPart - 192 &lt;&lt; 6) + aBytes[++nIdx] - 128
      : /* nPart &lt; 127 ? */ /* one byte */
        nPart
    );
  }

  return sView;

}

function strToUTF8Arr (sDOMStr) {

  var aBytes, nChr, nStrLen = sDOMStr.length, nArrLen = 0;

  /* mapping... */

  for (var nMapIdx = 0; nMapIdx &lt; nStrLen; nMapIdx++) {
    nChr = sDOMStr.charCodeAt(nMapIdx);
    nArrLen += nChr &lt; 0x80 ? 1 : nChr &lt; 0x800 ? 2 : nChr &lt; 0x10000 ? 3 : nChr &lt; 0x200000 ? 4 : nChr &lt; 0x4000000 ? 5 : 6;
  }

  aBytes = new Uint8Array(nArrLen);

  /* transcription... */

  for (var nIdx = 0, nChrIdx = 0; nIdx &lt; nArrLen; nChrIdx++) {
    nChr = sDOMStr.charCodeAt(nChrIdx);
    if (nChr &lt; 128) {
      /* one byte */
      aBytes[nIdx++] = nChr;
    } else if (nChr &lt; 0x800) {
      /* two bytes */
      aBytes[nIdx++] = 192 + (nChr &gt;&gt;&gt; 6);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &amp; 63);
    } else if (nChr &lt; 0x10000) {
      /* three bytes */
      aBytes[nIdx++] = 224 + (nChr &gt;&gt;&gt; 12);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 6 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &amp; 63);
    } else if (nChr &lt; 0x200000) {
      /* four bytes */
      aBytes[nIdx++] = 240 + (nChr &gt;&gt;&gt; 18);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 12 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 6 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &amp; 63);
    } else if (nChr &lt; 0x4000000) {
      /* five bytes */
      aBytes[nIdx++] = 248 + (nChr &gt;&gt;&gt; 24);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 18 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 12 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 6 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &amp; 63);
    } else /* if (nChr &lt;= 0x7fffffff) */ {
      /* six bytes */
      aBytes[nIdx++] = 252 + (nChr &gt;&gt;&gt; 30);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 24 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 18 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 12 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &gt;&gt;&gt; 6 &amp; 63);
      aBytes[nIdx++] = 128 + (nChr &amp; 63);
    }
  }

  return aBytes;

}</pre>

<h4 id="Tests_2" name="Tests_2">テスト</h4>

<pre class="brush: js">/* テスト */

var sMyInput = "Base 64 \u2014 Mozilla Developer Network";

var aMyUTF8Input = strToUTF8Arr(sMyInput);

var sMyBase64 = base64EncArr(aMyUTF8Input);

alert(sMyBase64); // "QmFzZSA2NCDigJQgTW96aWxsYSBEZXZlbG9wZXIgTmV0d29yaw=="

var aMyUTF8Output = base64DecToArr(sMyBase64);

var sMyOutput = UTF8ArrToStr(aMyUTF8Output);

alert(sMyOutput); // "Base 64 — Mozilla Developer Network"</pre>

<h3 id="Solution_3_–_JavaScripts_UTF-16_>_binary_string_>_base64" name="Solution_3_–_JavaScripts_UTF-16_>_binary_string_>_base64">方法 3 – JavaScript の UTF-16 =&gt; バイナリー文字列 =&gt; Base64</h3>

<p>これは、最も速く最もコンパクトな方法です。出力は<a href="#Solution_1_–_JavaScript's_UTF-16_>_base64">方法 1</a> (UTF-16 ででエンコードされた文字列) のものと全く同じですが、{{domxref("WindowBase64.atob","atob()")}} と {{domxref("WindowBase64.btoa","btoa()")}} を書き直すのではなく、ネイティブのものを使います。この方法はエンコードまたはデコードの入力として、型付き配列の代わりに、中間フォーマットである<a href="/ja/docs/Web/API/DOMString/Binary">バイナリー文字列</a>を使います。<a href="#Solution_1_–_JavaScript's_UTF-16_>_base64">方法 1</a> (<a href="/ja/docs/Web/API/DOMString/Binary">バイナリー文字列</a> は灰色の領域です) に比べると、これは「汚い」回避策ではありますが、問題なく動作し、必要なコードはわずか数行です。</p>

<pre class="brush: js">"use strict";

/*\
|*|
|*|  Base64 / binary data / UTF-8 strings utilities (#3)
|*|
|*|  https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WindowBase64/Base64_encoding_and_decoding
|*|
|*|  Author: madmurphy
|*|
\*/

function btoaUTF16 (sString) {

	var aUTF16CodeUnits = new Uint16Array(sString.length);
	Array.prototype.forEach.call(aUTF16CodeUnits, function (el, idx, arr) { arr[idx] = sString.charCodeAt(idx); });
	return btoa(String.fromCharCode.apply(null, new Uint8Array(aUTF16CodeUnits.buffer)));

}

function atobUTF16 (sBase64) {

	var sBinaryString = atob(sBase64), aBinaryView = new Uint8Array(sBinaryString.length);
	Array.prototype.forEach.call(aBinaryView, function (el, idx, arr) { arr[idx] = sBinaryString.charCodeAt(idx); });
	return String.fromCharCode.apply(null, new Uint16Array(aBinaryView.buffer));

}</pre>

<h4 id="Tests_3" name="Tests_3">テスト</h4>

<pre class="brush: js">var myString = "☸☹☺☻☼☾☿";

/* Part 1: `myString` をネイティブの UTF-16 を使って Base64 にエンコードする */

var sUTF16Base64 = btoaUTF16(myString);

/* 出力を表示する */

alert(sUTF16Base64); // "OCY5JjomOyY8Jj4mPyY="

/* Part 2: `sUTF16Base64` を UTF-16 にデコードする */

var sDecodedString = atobUTF16(sUTF16Base64);

/* 出力を表示する */

alert(sDecodedString); // "☸☹☺☻☼☾☿"
</pre>

<p>バイナリー文字列の代わりに型付き配列を使う、よりクリーンな方法については、<a href="#Solution_1_–_JavaScript's_UTF-16_>_base64">方法 1</a> と<a href="#Solution_2_–_JavaScript's_UTF-16_>_UTF-8_>_base64">方法 2</a> を参照してください。</p>

<h3 id="Solution_4_–_escaping_the_string_before_encoding_it" name="Solution_4_–_escaping_the_string_before_encoding_it">方法 4 – エンコード前に文字列をエスケープ処理する</h3>

<pre class="brush:js">function b64EncodeUnicode(str) {
    // 最初に encodeURIComponent を使って "%" でエンコードされた UTF-8 文字列を取得し、
    // 次に "%" でエンコードされた文字列をバイナリー文字列に変換し、
    // それを btoa に与えます。
    return btoa(encodeURIComponent(str).replace(/%([0-9A-F]{2})/g,
        function toSolidBytes(match, p1) {
            return String.fromCharCode('0x' + p1);
    }));
}

b64EncodeUnicode('✓ à la mode'); // "4pyTIMOgIGxhIG1vZGU="
b64EncodeUnicode('\n'); // "Cg=="
</pre>

<p>Base64 でエンコードされた値を元の文字列に戻すには、次のようにします。</p>

<pre class="brush: js">function b64DecodeUnicode(str) {
    // 逆変換: バイナリー文字列から "%" エンコードへ、そしてオリジナルの文字列へ。
    return decodeURIComponent(atob(str).split('').map(function(c) {
        return '%' + ('00' + c.charCodeAt(0).toString(16)).slice(-2);
    }).join(''));
}

b64DecodeUnicode('4pyTIMOgIGxhIG1vZGU='); // "✓ à la mode"
b64DecodeUnicode('Cg=='); // "\n"
</pre>

<p><a href="https://git.daplie.com/Daplie/unibabel-js">Unibabel</a> は、この方法を使った共通の変換を実装しています。</p>

<h3 id="Solution_5_–_rewrite_the_DOMs_atob_and_btoa_using_JavaScripts_TypedArrays_and_UTF-8" name="Solution_5_–_rewrite_the_DOMs_atob_and_btoa_using_JavaScripts_TypedArrays_and_UTF-8">方法 5 – DOM の <code>atob()</code> や <code>btoa()</code> を JavaScript の <code>TypedArray</code> と UTF-8 を使って書き換える</h3>

<p><a href="/ja/docs/Web/API/TextEncoder">TextEncoder</a> のポリフィル、例えば <a href="https://github.com/inexorabletash/text-encoding">TextEncoding</a> (レガシーの Windows、Mac、ISO のエンコーディングも含む) や <a href="https://github.com/coolaj86/TextEncoderLite">TextEncoderLite</a> を、モダンブラウザーと Node.js の両方で使える <a href="https://github.com/feross/buffer">Buffer</a> または <a href="https://github.com/beatgammit/base64-js">base64-js</a> や <a href="https://github.com/waitingsong/base64">TypeScript 版の </a>base64-js のような Base64 実装とを、組み合わせて使います。</p>

<p>ネイティブの TextEncoder 実装がない場合、最も軽量な方法は <a href="#Solution_3_–_JavaScript's_UTF-16_>_binary_string_>_base64">方法 3</a> でしょう。なぜなら、とても高速であることに加え、<a href="#Solution_3_–_JavaScript's_UTF-16_>_binary_string_>_base64">方法 3</a> は標準状態の IE9 でも動作するからです。 もう一つの方法は、<a href="https://github.com/coolaj86/TextEncoderLite">TextEncoderLite</a> と <a href="https://github.com/beatgammit/base64-js">base64-js</a> を使うことです。可能な場合はブラウザーの実装を使ってください。</p>

<p>次の関数は、この考えを実装したものです。これは、base64-js が <code>&lt;script type="text/javascript" src="base64js.min.js"/&gt;</code> のようにインポートされていることを前提にしています。TextEncoderLite は UTF-8 でのみ機能することに注意してください。</p>

<pre class="brush: js">function Base64Encode(str, encoding = 'utf-8') {
    var bytes = new (typeof TextEncoder === "undefined" ? TextEncoderLite : TextEncoder)(encoding).encode(str);
    return base64js.fromByteArray(bytes);
}

function Base64Decode(str, encoding = 'utf-8') {
    var bytes = base64js.toByteArray(str);
    return new (typeof TextDecoder === "undefined" ? TextDecoderLite : TextDecoder)(encoding).decode(bytes);
}
</pre>

<p><strong>Note</strong>: <a href="https://github.com/coolaj86/TextEncoderLite">TextEncoderLite</a> は、4 バイトの UTF-8 文字、つまり '\uD842\uDFB7' や '\u{20BB7}' のような文字を誤って解釈します。この <a href="https://github.com/solderjs/TextEncoderLite/issues/16">Issue</a> を参照してください。<br>
 あるいは、代わりに <a href="https://github.com/inexorabletash/text-encoding">text-encoding</a> を使ってください。</p>

<p>いくつかの場合には、UTF-8 に変換した後 Base64 にする上記の方法は、記憶領域に対してとても非効率的です。U+0800 から U+FFFF の範囲にある文字は、UTF-8 では 3 バイトにエンコードされますが UTF-16 では 2 バイトであり、これらがテキストの大部分を占める場合、UTF-8 の出力長は UTF-16 よりも長くなります。均等に分散した UTF-16 コードポイントを含む JavaScript 文字列の場合、Base64 の変換の前のエンコードを UTF-8 ではなく UTF-16 にすることで、サイズを 40% 減少できます。</p>