Pythonのベース文字列とは何ですか?

base64 文字列 は、バイナリ データ (画像、音声、ファイルなど) をテキスト形式にエンコードする方法です。これは、テキスト (JSON や XML など) を処理するように設計された媒体を介してデータを送信したり、バイナリ データを Web ページに直接埋め込んだりする場合に便利です。

なぜ Base64 エンコーディングなのか?

• テキストフレンドリー: 画像などのバイナリ データは、非テキスト文字が含まれるため、JSON または HTML に直接含めることはできません。 Base64 はそれらを安全なテキストベースの形式に変換します。
• ユニバーサル サポート: Base64 文字列は、互換性の問題を発生させることなく、システムやプラットフォーム間で送信および処理できます。

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Base64 の仕組み

Base64 は、バイナリ データを一連の ASCII 文字として表します。これは、バイナリ データを 6 ビットのチャンクに分割し (ASCII では 64 個の印刷可能文字が使用されるため)、それらのチャンクを 64 個の ASCII 文字の定義済みセットにマッピングすることで行われます。

例:

• バイナリデータ: 01001000 01000101 01001100 01001100 01001111
• Base64 エンコード: SGVMT0

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一般的な使用例

1. HTML への画像の埋め込み:

   <img src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAUA..."/>

1. JSON での画像の保存:

   {
       "image": "iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAUA..."
   }

1. 送信用のファイルのエンコード: Base64 エンコードにより、HTTP や SMTP などのテキストベースのプロトコルを介して送信されるときに、ファイルが完全なままであることが保証されます。

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Python での Base64 の例

import base64

# Encode a string to base64
data = "Hello, World!"
encoded = base64.b64encode(data.encode())
print(encoded)  # Output: b'SGVsbG8sIFdvcmxkIQ=='

# Decode a base64 string
decoded = base64.b64decode(encoded).decode()
print(decoded)  # Output: "Hello, World!"

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Base64文字列の特徴

1. パディング: Base64 文字列は、エンコードされた文字列の長さが 4 で割り切れるようにするために = または == で終わることがよくあります。
2. 長さの拡張: Base64 により、元のデータのサイズが約 33% 増加します。たとえば、3 バイトのバイナリ シーケンスは 4 つの Base64 文字になります。

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