はじめに
- この文書は RFC4042 を勉強と好奇心のため適当に訳したものです。
- 翻訳の正確さは全く保証しません。
- 誤字誤訳等の指摘はいつでも大歓迎です。
UTF-9 and UTF-18 Efficient Transformation Formats of Unicode（UTF-9 と UTF-18 の効率的な Unicode の変換形式）
- Network Working Group
- Request for Comments: 4042
- Category: Informational
- M. Crispin
- Panda Programming
- 1 April 2005
Status of This Memo（このメモの位置づけ）
This memo provides information for the Internet community.
It does not specify an Internet standard of any kind.
Distribution of this memo is unlimited.
このメモは、インターネットコミュニティーのための情報を提供するものである。
このメモは、いかなる種類のインターネット標準も規定するものではない。
このメモの配布は無制限である。
Copyright Notice
Copyright (C) The Internet Society (2005).
Abstract（概要）
ISO-10646 defines a large character set called the Universal Character Set (UCS), which encompasses most of the world's writing systems.
The same set of codepoints is defined by Unicode, which further defines additional character properties and other implementation details.
By policy of the relevant standardization committees, changes to Unicode and amendments and additions to ISO/IEC 646 track each other, so that the character repertoires and code point assignments remain in synchronization.
ISO-10646はUniversal Character Set (UCS)と呼ばれる大規模な文字セットを定義しており、世界のほとんどの文字体系を包含している。
同じコードポイントセットはUnicodeでも定義されており、Unicodeではさらに文字の特性やその他の実装の詳細が定義されている。
関連する標準化委員会の方針により、Unicodeの変更とISO/IEC 646の修正および追加は相互に追跡され、文字レパートリーとコードポイントの割り当てが同期されるようになっている。
The current representation formats for Unicode (UTF-7, UTF-8, UTF-16) are not storage and computation efficient on platforms that utilize the 9 bit nonet as a natural storage unit instead of the 8 bit octet.
Unicode の現在の表現形式 (UTF-7, UTF-8, UTF-16) は、octet（訳注：8bit の塊）の代わりに nonet（訳注：9bit の塊）を自然な記憶単位として利用するプラットフォームでは、記憶と計算の効率がよくない。
This document describes a transformation format of Unicode that takes advantage of the nonet so that the format will be storage and computation efficient.
この文書では、nonet を利用した Unicode の変換形式を説明し、記憶効率と計算効率を改善する。
1. Introduction（はじめに）
A number of Internet sites utilize platforms that are not based upon the traditional 8-bit byte or octet.
One such platform is the PDP-10, which is based upon a 36-bit word.
On these platforms, it is wasteful to represent data in octets, since 4 bits are left unused in each word.
The 9-bit nonet is a much more sensible representation.
インターネットのサイトでは、従来の8ビット・バイトや octet ではないプラットフォームが数多く利用されている。
そのようなプラットフォームの1つが PDP-10 で、これは36ビットのワードをベースにしている。
このようなプラットフォームでは、データを octet で表現すると、各ワードで4ビットが未使用のままになってしまい、無駄が多くなる。
9ビット nonet は、より賢明な表現方法である。
Although these platforms support IETF standards, many of these platforms still utilize a text representation based upon the septet, which is only suitable for [US-ASCII] (although it has been used for various ISO 10646 national variants).
これらのプラットフォームはIETF標準をサポートしているが、これらのプラットフォームの多くはまだ [US-ASCII] にのみ適したseptet（訳注：7bitの塊）に基づくテキスト表現を利用している（ISO 10646の様々な国別バリエーションも使用されてきた）。
To maximize international and multi-lingual interoperability, the IAB has recommended ([IAB-CHARACTER]) that [ISO-10646] be the default coded character set.
国際的かつ多言語的な相互運用性を最大化するために、IABは [ISO-10646] をデフォルトのコード化された文字セットとすることを推奨している([IAB-CHARACTER])。
Although other transformation formats of [UNICODE] exist, and conceivably can be used on nonet-oriented machines (most notably [UTF-8]), they suffer significant disadvantages:
[UNICODE] の他の変換形式も存在し、nonet 指向のマシンでも使える可能性はあるが (最も顕著なのは [UTF-8]) 、重大な欠点を抱えている。
- [UTF-8]
requires one to three octets to represent codepoints in the Basic Multilingual Plane (BMP), four octets to represent [UNICODE] codepoints outside the BMP, and six octets to represent non-[UNICODE] codepoints.
When stored in nonets, this results in as many as four wasted bits per [UNICODE] character.
基本多言語面（BMP）内のコードポイントを表すのに1〜3 octet、BMP外の[UNICODE] コードポイントを表すのに 4 octet 、非[UNICODE]コードポイントを表すのに6 octet が必要になる。
nonets に格納するのであれば [UNICODE] の1文字あたり4ビットもの無駄なビットが発生することになる。
- [UTF-16]
requires a hexadecet to represent codepoints in the BMP, and two hexadecets to represent [UNICODE] codepoints outside the BMP.
When stored in nonet pairs, this results in as many as four wasted bits per [UNICODE] character.
This transformation format requires complex surrogates to represent codepoints outside the BMP, and can not represent non-[UNICODE] codepoints at all.
これは、BMP内のコードポイントを表すのに 1 hexadecet (訳注：16bitの塊)、BMP外の[UNICODE]コードポイントを表すのに 2 hexadecet が必要になる。
このため、nonetのペアで保存すると、[UNICODE] 1文字あたり4ビットもの無駄なビットが発生することになる。
この変換形式は、BMP外のコードポイントを表現するために複雑なサロゲートを必要とし、非 [UNICODE] コードポイントを全く表現することができない。
- [UTF-7]
requires one to five septets to represent codepoints in the BMP, and as many as eight septets to represent codepoints outside the BMP. When stored in nonets, this results in as many as sixteen wasted bits per character.
This transformation format requires very complex and computationally expensive shifting and "modified BASE64" processing, and can not represent non-[UNICODE] codepoints at all.
BMP内のコードポイントを表すのに 1〜5 septet 、BMP外のコードポイントを表すのに 8 septet も必要である。
nonets に格納した場合、1文字あたり16ビットもの無駄なビットが発生することになる。
この変換形式は、非常に複雑で計算量の多いシフト操作と「修正BASE64」処理を必要とし、非[UNICODE]コードポイントを全く表現することができない。
By comparison, UTF-9 uses one to two nonets to represent codepoints in the BMP, three nonets to represent [UNICODE] codepoints outside the BMP, and three or four nonets to represent non-[UNICODE] codepoints.
There are no wasted bits, and as the examples in this document demonstrate, the computational processing is minimal.
これに対し、UTF-9 は、BMP 内のコードポイントを表すのに 1〜2 nonet 、BMP 外の [UNICODE] コードポイントを表すのに3 nonet、そして非 [UNICODE] コードポイントを表すのに3〜4 nonet を使用する。
無駄なビットがなく、本書の例にあるように、計算処理も最小限である。
Transformation between [UTF-8] and UTF-9 is straightforward, with most of the complexity in the handling of [UTF-8].
It is hoped that future extensions to protocols such as SMTP will permit the use of UTF-9 in these protocols between nonet platforms without the use of [UTF-8] as an "on the wire" format.
[UTF-8] とUTF-9間の変換は簡単であり、複雑さのほとんどは [UTF-8] の扱いの部分である。
SMTPのようなプロトコルの将来の拡張により、"on the wire" フォーマットとして [UTF-8] を使用せずに、nonetプラットフォーム間においてUTF-9を使用できることが期待されている。
Similarly, transformation between [UNICODE] codepoints and UTF-18 is also quite simple.
Although (like UCS-2) UTF-18 only represents a subset of the available [UNICODE] codepoints, it encompasses the non-private codepoints that are currently assigned in [UNICODE].
同様に、[UNICODE] コードポイントとUTF-18間の変換も非常に簡単である。
（UCS-2 のように）UTF-18 は利用可能な [UNICODE] コードポイントのサブセットを表しているだけであるが、現在 [UNICODE] で割り当てられている非私的なコードポイントも網羅している。
1.1. Conventions Used in This Document（この文書で使用される規約）
The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in BCP 14, RFC 2119 [KEYWORDS].
本文書におけるキーワード「MUST」「MUST NOT」「REQUIRED」「SHALL」「SHALL NOT」「SHOULD」「SHOULD NOT」「RECOMMENDED」「MAY」「OPTIONAL」は、BCP 14, RFC 2119 [KEYWORDS] に記述されているように解釈するものとする。
2. Overview（全体観）
UTF-9 encodes [UNICODE] codepoints in the low order 8 bits of a nonet, using the high order bit to indicate continuation.
Surrogates are not used.
UTF-9 エンコードは、nonet の下位の 8 ビットに [UNICODE] コードポイントをエンコードし、上位1ビットは継続を示すために使用する。
サロゲートは使用しない。
[UNICODE] codepoints in the range U+0000 - U+00FF ([US-ASCII] and Latin 1) are represented by a single nonet; codepoints in the range U+0100 - U+FFFF (the remainder of the BMP) are represented by two nonets; and codepoints in the range U+1000 - U+10FFFF (remainder of [UNICODE]) are represented by three nonets.
U+0000～U+00FF の範囲の [UNICODE] コードポイント ([US-ASCII] と Latin 1) は 1 つの nonet で表し、U+0100～U+FFFF の範囲のコードポイント（BMP の残り）は 2 つの nonet で、U+1000 ～ U+10FFFF の範囲のコードポイント（ [UNICODE] の残り）は 3 つの nonet で表現する。
Non-[UNICODE] codepoints in [ISO-10646] (that is, codepoints in the range 0x110000 - 0x7fffffff) can also be represented in UTF-9 by obvious extension, but this is not discussed further as these codepoints have been removed from [ISO-10646] by ISO.
[ISO-10646] に含まれる非 [UNICODE] コードポイント（つまり、0x110000～0x7fffffff の範囲のコードポイント）は、明白な拡張によって UTF-9 でも表現可能だが、これらのコードポイントは ISO によって [ISO-10646] から削除されているので、これ以上の議論はしない。
UTF-18 encodes [UNICODE] codepoints in the Basic Multilingual Plane (BMP, plane 0), Supplementary Multilingual Plane (SMP, plane 1), Supplementary Ideographic Plane (SIP, plane 2), and Supplementary Special-purpose Plane (SSP, plane 14) in a single 18-bit value.
It does not encode planes 3 though 13, which are currently unused; nor planes 15 or 16, which are private spaces.
UTF-18 エンコードは、基本多言語面（BMP、0 面）、補助多言語面（SMP、1 面）、補助表意文字面（SIP、2 面）、補助特殊用途面（SSP、14 面）の [UNICODE] コードポイントを単一の 18 ビット値で符号化する。
現在未使用のプレーン3から13、およびプライベート空間であるプレーン15と16は符号化されない。
Normally, UTF-9 and UTF-18 should only be used in the context of 9 bit storage and transport.
Although some protocols, e.g., [FTP], support transport of nonets, the current IETF protocol suite is quite deficient in this area.
The IETF is urged to take action to improve IETF protocol support for nonets.
通常、UTF-9 と UTF-18 は、9 ビットのストレージと伝送のコンテキストでのみ使用されるべきである。
[FTP] などのいくつかのプロトコルは nonets での伝送をサポートしているが、現在のIETFプロトコルスイートはこの分野ではかなり不足している。
IETFにはnonetsのIETFプロトコルサポートを改善するための行動を起こすことが強く求められている。
3. UTF-9 Definition（UTF-9の定義）
A UTF-9 stream represents [ISO-10646] codepoints using 9 bit nonets.
The low order 8-bits of a nonet is an octet, and the high order bit indicates continuation.
UTF-9ストリームは、[ISO-10646] のコードポイントを9ビットの nonets で表現している。
nonets の下位8ビットが octet となり、上位1ビットが継続を示す。
UTF-9 does not use surrogates; consequently a UTF-16 value must be transformed into the UCS-4 equivalent, and U+D800 - U+DBFF are never transmitted in UTF-9.
UTF-9 はサロゲートを使用しないため、UTF-16 の値は UCS-4 の同等値に変換されなければならず、U+D800～U+DBFF は UTF-9 では決して使用されない。
Octets of the [UNICODE] codepoint value are then copied into successive UTF-9 nonets, starting with the most-significant non-zero octet.
All but the least significant octet have the continuation bit set in the associated nonet.
[UNICODE] コードポイント値のオクテットは、0 ではない最上位の octet から順に UTF-9 nonet にコピーされる。
最下位の octet 以外は、関連する nonet に継続ビットが設定されている。
Examples:
Character Name UTF-9 (in octal)
--------- ---- ----------------
U+0041 LATIN CAPITAL LETTER A 101
U+00C0 LATIN CAPITAL LETTER A WITH GRAVE 300
U+0391 GREEK CAPITAL LETTER ALPHA 403 221
U+611B <CJK ideograph meaning "love"> 541 33
U+10330 GOTHIC LETTER AHSA 401 403 60
U+E0041 TAG LATIN CAPITAL LETTER A 416 400 101
U+10FFFD <Plane 16 Private Use, Last> 420 777 375
0x345ecf1b (UCS-4 value not in [UNICODE]) 464 536 717 33
4. UTF-18 Definition（UTF-18の定義）
A UTF-18 stream represents [ISO-10646] codepoints using a pair of 9 bit nonets to form an 18-bit value.
UTF-18ストリームは、[ISO-10646] のコードポイントを9ビットの nonets のペアを使用して18ビットの値を形成して表現している。
UTF-18 does not use surrogates; consequently a UTF-16 value must be transformed into the UCS-4 equivalent, and U+D800 - U+DBFF are never transmitted in UTF-18.
UTF-18はサロゲートを使用しないため、UTF-16 の値は UCS-4 の相当値に変換されなければならず、U+D800～U+DBFFは決してUTF-18では使用されない。
[UNICODE] codepoint values in the range U+0000 - U+2FFFF are copied as the same value into a UTF-18 value.
[UNICODE] codepoint values in the range U+E0000 - U+EFFFF are copied as values 0x30000 - 0x3ffff; that is, these values are shifted by 0x70000.
Other codepoint values can not be represented in UTF-18.
U+0000 ～ U+2FFFF の範囲の [UNICODE] コードポイント値は、UTF-18 値に同じ値としてコピーされる。
[UNICODE] 範囲 U+E0000～U+EFFFF のコードポイント値は、値 0x30000～0x3ffff としてコピーされる（すなわち、これらは 0x70000 だけシフトされる）。
これ以外のコードポイント値は、 UTF-18 では表現できない。
Examples:
Character Name UTF-18 (in octal)
--------- ---- ----------------
U+0041 LATIN CAPITAL LETTER A 000101
U+00C0 LATIN CAPITAL LETTER A WITH GRAVE 000300
U+0391 GREEK CAPITAL LETTER ALPHA 001621
U+611B <CJK ideograph meaning "love"> 060433
U+10330 GOTHIC LETTER AHSA 201460
U+E0041 TAG LATIN CAPITAL LETTER A 600101
5. Sample Routines（サンプルルーチン）
5.1. [UNICODE] Codepoint to UTF-9 Conversion（ユニコードコードポイントのUTF-9への変換）
The following routines demonstrate conversion from UCS-4 to UTF-9.
For simplicity, these routines do not do any validity checking.
Routines used in applications SHOULD reject invalid UTF-9 sequences; that is, the first nonet with a value of 400 octal (0x100), or sequences that result in an overflow (exceeding 0x10ffff for [UNICODE]), or codepoints used for UTF-16 surrogates.
以下のルーチンは、UCS-4 から UTF-9 への変換を示すものである。
簡略化のため、これらのルーチンは有効性チェックを行わない。
アプリケーションで使用されるルーチンは無効なUTF-9シーケンス、つまり、最初のnonetの値が8進数で400（0x100）、オーバーフローになるシーケンス（[UNICODE]では0x10ffffを超える）、またはUTF-16サロゲートに使用するコードポイントを拒否するべき（SHOULD）である。
; Return UCS-4 value from UTF-9 string (PDP-10 assembly version)
; Accepts: P1/ 9-bit byte pointer to UTF-9 string
; Returns +1: Always, T1/ UCS-4 value, P1/ updated byte pointer
; Clobbers T2
UT92U4: TDZA T1,T1 ; start with zero
U92U41: XOR T1,T2 ; insert octet into UCS-4 value
LSH T1,^D8 ; shift UCS-4 value
ILDB T2,P1 ; get next nonet
TRZE T2,400 ; extract octet, any continuation?
JRST U92U41 ; yes, continue
XOR T1,T2 ; insert final octet
POPJ P,
/* Return UCS-4 value from UTF-9 string (C version)
* Accepts: pointer to pointer to UTF-9 string
* Returns: UCS-4 character, nonet pointer updated
*/
UINT31 UTF9_to_UCS4 (UINT9 **utf9PP)
{
UINT9 nonet;
UINT31 ucs4;
for (ucs4 = (nonet = *(*utf9PP)++) & 0xff;
nonet & 0x100;
ucs4 |= (nonet = *(*utf9PP)++) & 0xff)
ucs4 <<= 8;
return ucs4;
}
5.2. UTF-9 to UCS-4 Conversion（UTF-9のUCS-4への変換）
The following routines demonstrate conversion from UTF-9 to UCS-4.
For simplicity, these routines do not do any validity checking.
Routines used in applications SHOULD reject invalid UCS-4 codepoints; that is, codepoints used for UTF-16 surrogates or codepoints with values exceeding 0x10ffff for [UNICODE].
以下のルーチンは、UTF-9 から UCS-4 への変換を示すものである。
簡略化のため、これらのルーチンは有効性チェックを行わない。
アプリケーションで使われるルーチンは、無効なUCS-4コードポイント、つまり、UTF-16サロゲートに使われるコードポイントや[UNICODE]の0x10ffffを超える値を持つコードポイントを拒否すべき(SHOULD)である。
; Write UCS-4 character to UTF-9 string (PDP-10 assembly version)
; Accepts: P1/ 9-bit byte pointer to UTF-9 string
; T1/ UCS-4 character to write
; Returns +1: Always, P1/ updated byte pointer
; Clobbers T1, T2; (T1, T2) must be an accumulator pair
U42UT9: SETO T2, ; we'll need some of these 1-bits later
ASHC T1,-^D8 ; low octet becomes nonet with high 0-bit
U32U91: JUMPE T1,U42U9X ; done if no more octets
LSHC T1,-^D8 ; shift next octet into T2
ROT T2,-1 ; turn it into nonet with high 1 bit
PUSHJ P,U42U91 ; recurse for remainder
U42U9X: LSHC T1,^D9 ; get next nonet back from T2
IDPB T1,P1 ; write nonet
POPJ P,
/* Write UCS-4 character to UTF-9 string (C version)
* Accepts: pointer to nonet string
* UCS-4 character to write
* Returns: updated pointer
*/
UINT9 *UCS4_to_UTF9 (UINT9 *utf9P,UINT31 ucs4)
{
if (ucs4 > 0x100) {
if (ucs4 > 0x10000) {
if (ucs4 > 0x1000000)
*utf9P++ = 0x100 | ((ucs4 >> 24) & 0xff);
*utf9P++ = 0x100 | ((ucs4 >> 16) & 0xff);
}
*utf9P++ = 0x100 | ((ucs4 >> 8) & 0xff);
}
*utf9P++ = ucs4 & 0xff;
return utf9P;
}
6. Implementation Experience（実装実績）
As the sample routines demonstrate, it is quite simple to implement UTF-9 and UTF-18 on a nonet-based architecture.
More sophisticated routines can be found in ftp://panda.com/tops-20/utools.mac.txt or from lingling.panda.com via the file <UTF9>UTOOLS.MAC via ANONYMOUS [FTP].
サンプルルーチンが示すように、nonet ベースのアーキテクチャに UTF-9 と UTF-18 を実装するのは非常に簡単である。
より洗練されたルーチンは、ftp://panda.com/tops-20/utools.mac.txt または、lingling.panda.com から ANONYMOUS [FTP] 経由で <UTF9>UTOOLS.MAC というファイルを通して見ることができる。
We are now in the process of implementing support for nonet-based text files and automated transformation between septet, octet, and nonet textual data.
我々は現在、nonetベースのテキストファイルのサポートと、septet、octet、およびnonetテキストデータ間の自動変換を実装しているところである。
7. References
7.1. Normative References
[FTP] Postel, J. and J. Reynolds, "File Transfer Protocol",
STD 9, RFC 959, October 1985.
[IAB-CHARACTER] Weider, C., Preston, C., Simonsen, K., Alvestrand,
H., Atkinson, R., Crispin, M., and P. Svanberg, "The
Report of the IAB Character Set Workshop held 29
February - 1 March, 1996", RFC 2130, April 1997.
[ISO-10646] International Organization for Standardization,
"Information Technology - Universal Multiple-octet
coded Character Set (UCS)", ISO/IEC Standard 10646,
comprised of ISO/IEC 10646-1:2000, "Information
technology - Universal Multiple-Octet Coded Character
Set (UCS) - Part 1: Architecture and Basic
Multilingual Plane", ISO/IEC 10646-2:2001,
"Information technology - Universal Multiple-Octet
Coded Character Set (UCS) - Part 2: Supplementary
Planes" and ISO/IEC 10646-1:2000/Amd 1:2002,
"Mathematical symbols and other characters".
[KEYWORDS] Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate
Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
[UNICODE] The Unicode Consortium, "The Unicode Standard -
Version 3.2", defined by The Unicode Standard,
Version 3.0 (Reading, MA, Addison-Wesley, 2000. ISBN
0-201-61633-5), as amended by the Unicode Standard
Annex #27: Unicode 3.1 and by the Unicode Standard
Annex #28: Unicode 3.2, March 2002.
7.2. Informative References
[US-ASCII] American National Standards Institute, "Coded
Character Set - 7-bit American Standard Code for
Information Interchange", ANSI X3.4, 1986.
[UTF-16] Hoffman, P. and F. Yergeau, "UTF-16, an encoding of
ISO 10646", RFC 2781, February 2000.
[UTF-7] Goldsmith, D. and M. Davis, "UTF-7 A Mail-Safe
Transformation Format of Unicode", RFC 2152, May
1997.
[UTF-8] Sollins, K., "Architectural Principles of Uniform
Resource Name Resolution", RFC 2276, January 1998.
8. Security Considerations（セキュリティに関する考察）
As with UTF-8, UTF-9 can represent codepoints that are not in [UNICODE].
Applications should validate UTF-9 strings to ensure that all codepoints do not exceed the [UNICODE] maximum of U+10FFFF.
UTF-8 と同様に、UTF-9 は [UNICODE] にないコードポイントを表現することがでる。
アプリケーションは UTF-9 文字列を検証して、すべてのコードポイントが [UNICODE] の最大値である U+10FFFF を超えないことを確認する必要がある。
The sample routines in this document are for example purposes, and make no attempt to validate their arguments, e.g., test for overflow ([UNICODE] values great than 0x10ffff) or codepoints used for surrogates.
Besides resulting in invalid data, this can also create covert channels.
この文書にあるサンプルルーチンは例として挙げたもので、例えばオーバーフロー（0x10ffffより大きいUNICODE値）やサロゲートに使われるコードポイントなどを検証する試みはしていない。
無効なデータになってしまうだけでなく、秘密のチャンネルを作り出してしまう可能性もある。
9. IANA Considerations（IANAに関する考察）
The IANA shall reserve the charset names "UTF-9" and "UTF-18" for future assignment.
IANA は、将来の割り当てのために、文字セット名「UTF-9」および「UTF-18」を予約するものとする。
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