В общем, виноват оказался php - если в строке встречаются вперемешку виндовые и юниксовые переводы строки, то у интерпретатора напрочь сносит крышу - он начинает достаточно вольно обращаться с этой строкой - где-то работает с ней как с бинарной последовательностью, а где-то - как с текстом. Причем, это не зависит от алгоритма преобразования (я попробовал и регулярные выражения и строковые функции - реакция одинаковая).
 
Как только я привел все Ваши файлы к единой кодировке - проблема исчезла.