如何解码Midi SysEx消息体中的字符串？适配Fractal Audio FM9场景命名

已知数据拆解 #

你捕获的修改场景名为“Clean”的SysEx完整数据：

f0 00 01 74 12 01 2b 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 20 00 24 5b 4e 47 13 3c 40 20 10 08 04 02 01 00 40 20 10 08 04 02 01 00 40 20 10 08 04 02 01 00 40 20 10 08 04 02 00 45 f7

• 厂商ID与命令头：f0 00 01 74 12 01 2b（Fractal官方SysEx前缀+修改场景名的命令码）
• 场景定位段：00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 20 00（推测为场景索引或设备标识）
• 字符编码段：从偏移22开始的37字节24 5b 4e 47 13 3c ... 45
• 结束符：f7

编码规则推断 #

从你观察到的空格编码段40 20 10 08 04 02 01 00，结合场景名最大31字符的限制，可做以下推断：

1. 位分散存储模式
   该8字节序列是2^6, 2^5, 2^4, 2^3, 2^2, 2^1, 2^0, 0，即每次右移一位的位掩码序列，说明每个字符的ASCII码的8个比特，被分散存储在8个独立字节中，每个字节对应一个比特位的标识：

   • 比特位7（最高位）对应字节80（2^7）
   • 比特位6对应字节40（2^6）
   • 比特位5对应字节20（2^5）
   • 以此类推，比特位0对应字节01（2^0）
   • 比特位为0时对应字节00

   空格的ASCII码是0x20（二进制00100000），仅比特位5为1，所以理论上单个空格的编码应为00 20 00 00 00 00 00 00，但你捕获到的重复序列说明该段是多个空格的批量编码（每8字节对应8个空格的比特位标识）。

2. 字符编码的字节映射
   结合“Clean”的ASCII码（C:0x43, l:0x6C, e:0x65, a:0x61, n:0x6E），对比字符编码段的前6字节24 5b 4e 47 13 3c，可发现：

   • 3c（0x3C）与C的ASCII码0x43满足0x3C ^ 0x7F = 0x43
   • 13（0x13）与l的ASCII码0x6C满足0x13 ^ 0x7F = 0x6C
     这说明前6字节可能是字符ASCII码与0x7F异或后的逆序存储，对应“Clean”的前5个字符+1个空格。

验证与解码方法 #

1. 多组数据对比
   捕获修改为其他场景名（如“Crunch”“Lead”）的SysEx，对比字符编码段的差异：

   • 找出仅随场景名变化的字节段
   • 对应字符ASCII码的变化，反向推导编码映射关系

2. 位掩码解码实操
   针对你捕获的“Clean”编码段：

   • 提取偏移28开始的31字节（对应31个字符）
   • 每8字节为一组，每组的每个字节对应一个字符的比特位：
     • 若字节为40，则对应字符的比特位6为1
     • 若字节为20，则对应字符的比特位5为1
     • 以此类推，将每组的8个字节对应的比特位组合为一个ASCII字符

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Craig D