8bitバイナリを7bitバイナリ列にする

MIDIメッセージのデータ

MIDIの通信で使われるMIDIメッセージは1バイトづつシリアルで送られます。この中で命令を指すステータの部分はbit7 がHi ,データ部分はbit7がLo と決められています。bit7=Hiのバイトのデータはそのままでは通信に使えません。

システムエクスクルーシブ

MIDIのメッセージに任意のデータ列を送るためのシステムエクスクルーシブメッセージがあります。他のメッセージと同じく F0h で始まり F7h で終わる一連のバイト列ですが、その間のデータ部分も必ずbit7=Loでないといけません。送りたいデータ列が普通のバイナリデータでもbit7をLoにした変換処置をして送出／受取しないといけないわけです。

8bit->7bit , 7bit->8bit

今回YMF825boardを使ったシンセサイザモジュールを作るにあたり、音色データをシステムエクスクルーシブメッセージで送る様な機能がどうしても必要になると考えました。
このため8bitデータ列を7bitデータ列に変換／戻す処理が必要になるわけです。この手の処理コードは以前は雑誌の記事か、どこかのサイトに転がっていたと記憶するのですが、最近は用途もない様で検索しても見つかりませんでした。そこで改めてコードを書いてみました。何か役に立てれてばとお思います。無保証ですが自由にお使い下さって結構です。

int encode87(unsigned char* src,unsigned char* dst,int n)

8bitデータ列 7バイト分を7bitデータ列8バイトへ変換します

src : 変換元ポインタ
dat : 変換先ポインタ
n : 変換データバイト数

int decode87(unsigned char* src,unsigned char* dst,int n)

7bitデータ列 8バイト分を8bitデータ列7バイトへ変換します

src : 変換元ポインタ
dat : 変換先ポインタ
n : 変換データバイト数

やっている事は 7バイトのデータ列の各々8bitめを8バイト目の各bit0-bit6へ格納して一連のデータ列に変換しています。デコード時はその反対の処理を行います。
これで任意のバイナリーデータをMIDIシステムエクスクルーシブメッセージの中に入れ込む事ができます。

byt78.c

/*

    8bit Binary String  <->  7bit Binary String

    Ringoro

*/

#include <stdio.h>

unsigned char indata[]={0x85,0x85,0x85,0x81,0x85,0x82,0x88,
            0x71,203,135,230,122,232,0x80,
            0x71,203,135,230,122,232,0x00,
            0x81,110,120,230,100,100,0xFE,
            0x81,0x92,0x12};

unsigned char outdata[sizeof(indata) * 8 / 7 + 1];
unsigned char decoded[sizeof(indata)];

int encode87(unsigned char* ,unsigned char* ,int );
int decode87(unsigned char* ,unsigned char* ,int );

int main()
{
    int max,c,i,j,n,pt;
    unsigned char b8;

    max=sizeof(indata);     // max input data count
    pt = 0;                 // data out point

    n = encode87(indata,outdata,max);


    puts("");
    for(i=0;i<max;i++){
        printf("%02X",indata[i]);
        if( (i % 7)== 6)
            {printf("  ");}
    }
    puts("");
    for(i=0;i<=n;i++){
        printf("%02X",outdata[i]);
        }

    n = decode87(outdata,decoded,n);

    puts("");
    for(i=0;i<n;i++){
        printf("%02X",decoded[i]);
        if( (i % 7 ) == 6 )
            {printf("  ");}
        }
    puts("");


}

/*
    encode 8bit x 7  to 7bit x 8
    src : input data ponter.
    dst : output data pointer.
    max : input data bytes.
    return : encoded data bytes.
*/
int encode87(unsigned char *src,unsigned char *dst,int max)
{
    int n,i,pt;
    unsigned char b8;
    pt = 0;
    n=0;
    while(n < max){
        b8=0;
        for(i=0; i<7 && n < max;i++,n++){
            *(dst+pt)=*(src+n) & 0x7F;
            // printf("%02X ",*(src+n));
            pt++;
            b8= b8 | ((*(src+n) & 0x80) >> 7) << i;
            // printf("%02X ",b8);
            }
        *(dst+pt++)=b8;
        //printf("%d ",pt);
    }

    return pt-1;

}

/*
    decode 7bit x 8 to 8bit x 7
    src : input data ponter.
    dst : output data pointer.
    max : input data bytes.
    return : encoded data bytes.
*/
int decode87(unsigned char *src,unsigned char *dst,int max)
{
    int n,i,j,pt;
    unsigned char b8;
    pt = 0;
    n=0;
    while(n < max){
        for(i=0; i< 7 && n < max;i++,n++){
            *(dst+pt)=*(src+n);
            pt++;
            }
        b8=*(src + n++);
        // printf("n:%d  B8:%02X \n",n,b8 );
        for(j=0;j<i;j++){
            *(dst+pt-i+j) = (*(dst+pt-i+j)) | ((b8 >> j) << 7);
            }
    }

    return pt;

}