1編碼自動識別工具 uchardet
設計開發 9 Comments »555 views
最近在給opencc做圖形界面，遇到一個問題：opencc默認只能轉換utf-8文本，其他編碼像GB18030，BIG5只能轉換成utf-8以後，纔能用opencc轉換。這個問題說大不大，說小也不小。我完全可以增加一個選項，在打開的時候讓用戶選擇文本編碼，然後再轉換就行了，但這卻給用戶非常糟糕的體驗，因為很多非專業用戶根本不知道什麼是文本編碼，更別說辨別了。GB18030/BIG5硬要用utf-8打開的話，肯定會遇到亂碼。由於Windows默認是GB18030/BIG5編碼，一般情況下文本會被保存成默認編碼，這樣更大大增加了用戶遇到亂碼的概率。爲了提高體驗，我計劃實現文本編碼的自動檢測。
最早接觸到編碼是從做網站開始的，記得如果忘了在head中顯式地向瀏覽器指定編碼，就經常會出現亂碼，但亂碼也並不總是出現，這是怎麼回事呢？瀏覽器還是有自動識別的能力的。發現Firefox瀏覽器中有一個編碼選項，裏面有“自動檢測”，使用它絕大多數時候都能正確識別。
事實上純文本的編碼檢測是一個非常複雜的問題，甚至理論上根本不可能實現。確切地說，“檢測”應該叫“探測”或者“推測”纔更恰當。自動編碼探測的實現原理主要是統計學的方法，每個編碼會有一定的特徵，首先檢測特徵是否符合，再使用常用的匹配，類似於蒙特卡羅法。具體方法可以參考http://www.mozilla.org/projects/intl/UniversalCharsetDetection.html。
mozilla在很多年前就做了一個非常優秀的編碼檢測工具，叫chardet，後來有發佈了算法更加優秀的universalchardet，用於Firefox的自動編碼識別。我想，這麼出名的一個工具，應該肯定已經有不少人在用了。有意思的是，我在網上找到了chardet和universalchardet的各種移植：
- python-chardet Python 移植
- ruby-rchardet Ruby 移植
- juniversalchardet Java 移植 universalchardet
- jchardet Java 移植 chardet
- nuniversalchardet C# 移植 universalchardet
- nchardet C# 移植 chardet
惟一沒有的，竟然是C/C++的接口封裝。debian更是收錄了python-chardet和ruby-rchardet，卻沒有libchardet或者libuniversalchardet。莫非沒有C/C++的應用在使用chardet嗎？用強大的Google代碼搜索，發現的確有，但幾乎都是把chardet的代碼內嵌到了項目中，耦合十分緊密。更有直接調用python-chardet的，實現不夠純淨。
總覺不該是這樣，但經過反復確認，真的沒有一個獨立的universalchardet的C函數庫封裝。還是自己動手好了，我從mozilla上面取下來了代碼，做了一點點補丁，寫了一個接口和命令行界面，取名uchardet，大功告成。測試了一些GB18030和UTF8的文本，感覺準確率非常高，而且速度很快。但是當我試圖識別幾個字節的短文本的時候，卻出現了識別錯誤，開始以為是我的錯，後來發現我用Firefox直接打開，也是無法識別的，而且錯誤識別的編碼一樣。看來是上游的問題，應該是算法本身的缺陷吧。想想看，畢竟文本越短歧義的可能性越強。不過既然能達到和Firefox同樣的水平，一般應用也就够了。
項目主頁在Google code上：
http://code.google.com/p/uchardet/
代碼在github上：
https://github.com/BYVoid/uchardet
我爲什麽用universalchardet？其實編碼自動識別的解決方案不止一個，有icu提供的解決方案，IE也有API，還有已經在很多Linux發行版中的enca。我之所以用universalchardet，是因為它是最合適的。IE的API不能跨平臺，icu實現太龐大，enca是GPL（注意不是LGPL），使用它意味著我也要讓我的所有源碼使用GPL，而不是更加開放的Apache。universalchardet是MPL的，和LGPL差不多寬鬆，使用它是沒有問題的。我非常不喜歡以GPL發佈的函數庫，這給開發者的限制太大了。