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编程问答

短消息编解码算法

發(fā)布時間：2025/3/17 编程问答 46 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了短消息编解码算法小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

1.消息編碼與解碼
用C實現(xiàn)7-bit編碼和解碼的算法如下：

// 7-bit編碼
// pSrc: 源字符串指針
// pDst: 目標編碼串指針
// nSrcLength: 源字符串長度
// 返回: 目標編碼串長度
int gsmEncode7bit(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength)
{
??? int nSrc;??????? // 源字符串的計數(shù)值
??? int nDst;??????? // 目標編碼串的計數(shù)值
??? int nChar;?????? // 當前正在處理的組內(nèi)字符字節(jié)的序號，范圍是0-7
??? unsigned char nLeft;??? // 上一字節(jié)殘余的數(shù)據(jù)
???
??? // 計數(shù)值初始化
??? nSrc = 0;
??? nDst = 0;
???
??? // 將源串每8個字節(jié)分為一組，壓縮成7個字節(jié)
??? // 循環(huán)該處理過程，直至源串被處理完
??? // 如果分組不到8字節(jié)，也能正確處理
??? while(nSrc
??? {
??????? // 取源字符串的計數(shù)值的最低3位
??????? nChar = nSrc & 7;
???
??????? // 處理源串的每個字節(jié)
??????? if(nChar == 0)
??????? {
??????????? // 組內(nèi)第一個字節(jié)，只是保存起來，待處理下一個字節(jié)時使用
??????????? nLeft = *pSrc;
??????? }
??????? else
??????? {
??????????? // 組內(nèi)其它字節(jié)，將其右邊部分與殘余數(shù)據(jù)相加，得到一個目標編碼字節(jié)
??????????? *pDst = (*pSrc << (8-nChar)) | nLeft;
???
??????????? // 將該字節(jié)剩下的左邊部分，作為殘余數(shù)據(jù)保存起來
??????????? nLeft = *pSrc >> nChar;
??????????? // 修改目標串的指針和計數(shù)值 pDst++;
??????????? nDst++;
??????? }
???????
??????? // 修改源串的指針和計數(shù)值
??????? pSrc++; nSrc++;
??? }
???
??? // 返回目標串長度
??? return nDst;
}
???
// 7-bit解碼
// pSrc: 源編碼串指針
// pDst: 目標字符串指針
// nSrcLength: 源編碼串長度
// 返回: 目標字符串長度
int gsmDecode7bit(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
??? int nSrc;??????? // 源字符串的計數(shù)值
??? int nDst;??????? // 目標解碼串的計數(shù)值
??? int nByte;?????? // 當前正在處理的組內(nèi)字節(jié)的序號，范圍是0-6
??? unsigned char nLeft;??? // 上一字節(jié)殘余的數(shù)據(jù)
???
??? // 計數(shù)值初始化
??? nSrc = 0;
??? nDst = 0;
???
??? // 組內(nèi)字節(jié)序號和殘余數(shù)據(jù)初始化
??? nByte = 0;
??? nLeft = 0;
???
??? // 將源數(shù)據(jù)每7個字節(jié)分為一組，解壓縮成8個字節(jié)
??? // 循環(huán)該處理過程，直至源數(shù)據(jù)被處理完
??? // 如果分組不到7字節(jié)，也能正確處理
??? while(nSrc
??? {
??????? // 將源字節(jié)右邊部分與殘余數(shù)據(jù)相加，去掉最高位，得到一個目標解碼字節(jié)
??????? *pDst = ((*pSrc << nByte) | nLeft) & 0x7f;
??????? // 將該字節(jié)剩下的左邊部分，作為殘余數(shù)據(jù)保存起來
??????? nLeft = *pSrc >> (7-nByte);
???
??????? // 修改目標串的指針和計數(shù)值
??????? pDst++;
??????? nDst++;
???
??????? // 修改字節(jié)計數(shù)值
??????? nByte++;
???
??????? // 到了一組的最后一個字節(jié)
??????? if(nByte == 7)
??????? {
??????????? // 額外得到一個目標解碼字節(jié)
??????????? *pDst = nLeft;
???
??????????? // 修改目標串的指針和計數(shù)值
??????????? pDst++;
??????????? nDst++;
???
??????????? // 組內(nèi)字節(jié)序號和殘余數(shù)據(jù)初始化
??????????? nByte = 0;
??????????? nLeft = 0;
??????? }
???
??????? // 修改源串的指針和計數(shù)值
??????? pSrc++;
??????? nSrc++;
??? }
???
??? *pDst = 0;
???
??? // 返回目標串長度
??? return nDst;
} 需要指出的是，7-bit的字符集與ANSI標準字符集不完全一致，在0x20以下也排布了一些可打印字符，但英文字母、阿拉伯數(shù)字和常用符號的位置兩者是一樣的。用上面介紹的算法收發(fā)純英文短消息，一般情況應(yīng)該是夠用了。如果是法語、德語、西班牙語等，含有 “?”、 “é”這一類字符，則要按上面編碼的輸出去查表，請參閱GSM 03.38的規(guī)定。 8-bit編碼其實沒有規(guī)定什么具體的算法，不需要介紹。 UCS2編碼是將每個字符(1-2個字節(jié))按照ISO/IEC10646的規(guī)定，轉(zhuǎn)變?yōu)?6位的Unicode寬字符。在Windows系統(tǒng)中，特別是在2000/XP中，可以簡單地調(diào)用API 函數(shù)實現(xiàn)編碼和解碼。如果沒有系統(tǒng)的支持，比如用單片機控制手機模塊收發(fā)短消息，只好用查表法解決了。 Windows環(huán)境下，用C實現(xiàn)UCS2編碼和解碼的算法如下： // UCS2編碼
// pSrc: 源字符串指針
// pDst: 目標編碼串指針
// nSrcLength: 源字符串長度
// 返回: 目標編碼串長度
int gsmEncodeUcs2(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength)
{
??? int nDstLength;??????? // UNICODE寬字符數(shù)目
??? WCHAR wchar[128];????? // UNICODE串緩沖區(qū)
???
??? // 字符串-->UNICODE串
??? nDstLength = ::MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, pSrc, nSrcLength, wchar, 128);
???
??? // 高低字節(jié)對調(diào)，輸出
??? for(int i=0; i
??? {
??????? // 先輸出高位字節(jié)
??????? *pDst++ = wchar[i] >> 8;
?????? // 后輸出低位字節(jié)
??????? *pDst++ = wchar[i] & 0xff;
??? }
???
??? // 返回目標編碼串長度
??? return nDstLength * 2;
}
???
// UCS2解碼
// pSrc: 源編碼串指針
// pDst: 目標字符串指針
// nSrcLength: 源編碼串長度
// 返回: 目標字符串長度
int gsmDecodeUcs2(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
??? int nDstLength;??????? // UNICODE寬字符數(shù)目
??? WCHAR wchar[128];????? // UNICODE串緩沖區(qū)
???
??? // 高低字節(jié)對調(diào)，拼成UNICODE
??? for(int i=0; i
??? {
??????? // 先高位字節(jié)
??????? wchar[i] = *pSrc++ << 8;
???
??????? // 后低位字節(jié)
??????? wchar[i] |= *pSrc++;
??? }
???
??? // UNICODE串-->字符串
??? nDstLength = ::WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wchar, nSrcLength/2, pDst, 160, NULL, NULL);
???
??? // 輸出字符串加個結(jié)束符???
??? pDst[nDstLength] = '\0';???
???
??? // 返回目標字符串長度
??? return nDstLength;
} 用以上編碼和解碼模塊，還不能將短消息字符串編碼為PDU串需要的格式，也不能直接將PDU串中的用戶信息解碼為短消息字符串，因為還差一個在可打印字符串和字節(jié)數(shù)據(jù)之間相互轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)?？梢匝h(huán)調(diào)用sscanf和sprintf函數(shù)實現(xiàn)這種變換。下面提供不用這些函數(shù)的算法，它們也適用于單片機、 DSP編程環(huán)境。 // 可打印字符串轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)
// 如："C8329BFD0E01" --> {0xC8, 0x32, 0x9B, 0xFD, 0x0E, 0x01}
// pSrc: 源字符串指針
// pDst: 目標數(shù)據(jù)指針
// nSrcLength: 源字符串長度
// 返回: 目標數(shù)據(jù)長度
int gsmString2Bytes(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength)
{
??? for(int i=0; i
??? {
??????? // 輸出高4位
??????? if(*pSrc>='0' && *pSrc<='9')
??????? {
??????????? *pDst = (*pSrc - '0') << 4;
??????? }
??????? else
??????? {
??????????? *pDst = (*pSrc - 'A' + 10) << 4;
??????? }
???
??????? pSrc++;
???
??????? // 輸出低4位
??????? if(*pSrc>='0' && *pSrc<='9')
??????? {
??????????? *pDst |= *pSrc - '0';
??????? }
??????? else
??????? {
??????????? *pDst |= *pSrc - 'A' + 10;
??????? }
??????? pSrc++;
??????? pDst++;
??? }
???
??? // 返回目標數(shù)據(jù)長度
??? returnnSrcLength / 2;
}
???
// 字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可打印字符串
// 如：{0xC8, 0x32, 0x9B, 0xFD, 0x0E, 0x01} --> "C8329BFD0E01"
// pSrc: 源數(shù)據(jù)指針
// pDst: 目標字符串指針
// nSrcLength: 源數(shù)據(jù)長度
// 返回: 目標字符串長度
int gsmBytes2String(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
??? const char tab[]="0123456789ABCDEF";??? // 0x0-0xf的字符查找表
???
??? for(int i=0; i
??? {
??????? // 輸出低4位
??????? *pDst++ = tab[*pSrc >> 4];
???
??????? // 輸出高4位
??????? *pDst++ = tab[*pSrc & 0x0f];
???
??????? pSrc++;
??? }
???
??? // 輸出字符串加個結(jié)束符
??? *pDst = '\0';
???
??? // 返回目標字符串長度
??? return nSrcLength * 2;
}
2消息發(fā)送
// 用戶信息編碼方式
#define GSM_7BIT??????? 0
#define GSM_8BIT??????? 4
#define GSM_UCS2??????? 8
???
// 短消息參數(shù)結(jié)構(gòu)，編碼/解碼共用
// 其中，字符串以0結(jié)尾
typedef struct {
??? char SCA[16];?????? // 短消息服務(wù)中心號碼(SMSC地址)
??? char TPA[16];?????? // 目標號碼或回復(fù)號碼(TP-DA或TP-RA)
??? char TP_PID;??????? // 用戶信息協(xié)議標識(TP-PID)
??? char TP_DCS;??????? // 用戶信息編碼方式(TP-DCS)
??? char TP_SCTS[16];?? // 服務(wù)時間戳字符串(TP_SCTS), 接收時用到
??? char TP_UD[161];??? // 原始用戶信息(編碼前或解碼后的TP-UD)
??? char index;???????? // 短消息序號，在讀取時用到
} SM_PARAM; 大家已經(jīng)注意到PDU串中的號碼和時間，都是兩兩顛倒的字符串。利用下面兩個函數(shù)可進行正反變換： // 正常順序的字符串轉(zhuǎn)換為兩兩顛倒的字符串，若長度為奇數(shù)，補'F'湊成偶數(shù)
// 如："8613851872468" --> "683158812764F8"
// pSrc: 源字符串指針
// pDst: 目標字符串指針
// nSrcLength: 源字符串長度
// 返回: 目標字符串長度
int gsmInvertNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
??? int nDstLength;?? // 目標字符串長度
??? char ch;????????? // 用于保存一個字符
???
??? // 復(fù)制串長度
??? nDstLength = nSrcLength;
???
??? // 兩兩顛倒
??? for(int i=0; i
??? {
??????? ch = *pSrc++;??????? // 保存先出現(xiàn)的字符
??????? *pDst++ = *pSrc++;?? // 復(fù)制后出現(xiàn)的字符
??????? *pDst++ = ch;??????? // 復(fù)制先出現(xiàn)的字符
??? }
???
??? // 源串長度是奇數(shù)嗎？
??? if(nSrcLength & 1)
??? {
??????? *(pDst-2) = 'F';???? // 補'F'
??????? nDstLength++;??????? // 目標串長度加1
??? }
???
??? // 輸出字符串加個結(jié)束符
??? *pDst = '\0';
???
??? // 返回目標字符串長度
??? return nDstLength;
}
???
// 兩兩顛倒的字符串轉(zhuǎn)換為正常順序的字符串
// 如："683158812764F8" --> "8613851872468"
// pSrc: 源字符串指針
// pDst: 目標字符串指針
// nSrcLength: 源字符串長度
// 返回: 目標字符串長度
int gsmSerializeNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
??? int nDstLength;?? // 目標字符串長度
??? char ch;????????? // 用于保存一個字符
???
??? // 復(fù)制串長度
??? nDstLength = nSrcLength;
???
??? // 兩兩顛倒
??? for(int i=0; i
??? {
??????? ch = *pSrc++;??????? // 保存先出現(xiàn)的字符
??????? *pDst++ = *pSrc++;?? // 復(fù)制后出現(xiàn)的字符
??????? *pDst++ = ch;??????? // 復(fù)制先出現(xiàn)的字符
??? }
???
??? // 最后的字符是'F'嗎？
??? if(*(pDst-1) == 'F')
??? {
??????? pDst--;
??????? nDstLength--;??????? // 目標字符串長度減1
??? }
???
??? // 輸出字符串加個結(jié)束符
??? *pDst = '\0';
???
??? // 返回目標字符串長度
??? return nDstLength;
} 以下是PDU全串的編解碼模塊。為簡化編程，有些字段用了固定值。 // PDU編碼，用于編制、發(fā)送短消息
// pSrc: 源PDU參數(shù)指針
// pDst: 目標PDU串指針
// 返回: 目標PDU串長度
int gsmEncodePdu(const SM_PARAM* pSrc, char* pDst)
{
??? int nLength;???????????? // 內(nèi)部用的串長度
??? int nDstLength;????????? // 目標PDU串長度
??? unsigned char buf[256]; // 內(nèi)部用的緩沖區(qū)
???
??? // SMSC地址信息段
??? nLength = strlen(pSrc->SCA);??? // SMSC地址字符串的長度???
??? buf[0] = (char)((nLength & 1) == 0 ? nLength : nLength + 1) / 2 + 1;??? // SMSC地址信息長度
??? buf[1] = 0x91;??????? // 固定: 用國際格式號碼
??? nDstLength = gsmBytes2String(buf, pDst, 2);??????? // 轉(zhuǎn)換2個字節(jié)到目標PDU串
??? nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc->SCA, &pDst[nDstLength], nLength);??? // 轉(zhuǎn)換SMSC到目標PDU串
???
??? // TPDU段基本參數(shù)、目標地址等
??? nLength = strlen(pSrc->TPA);??? // TP-DA地址字符串的長度
??? buf[0] = 0x11;??????????? // 是發(fā)送短信(TP-MTI=01)，TP-VP用相對格式(TP-VPF=10)
??? buf[1] = 0;?????????????? // TP-MR=0
??? buf[2] = (char)nLength;?? // 目標地址數(shù)字個數(shù)(TP-DA地址字符串真實長度)
??? buf[3] = 0x91;??????????? // 固定: 用國際格式號碼
??? nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDst[nDstLength], 4); // 轉(zhuǎn)換4個字節(jié)到目標PDU串
??? nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc->TPA, &pDst[nDstLength], nLength); // 轉(zhuǎn)換TP-DA到目標PDU串
???
??? // TPDU段協(xié)議標識、編碼方式、用戶信息等
??? nLength = strlen(pSrc->TP_UD);??? // 用戶信息字符串的長度
??? buf[0] = pSrc->TP_PID;??????? // 協(xié)議標識(TP-PID)
??? buf[1] = pSrc->TP_DCS;??????? // 用戶信息編碼方式(TP-DCS)
??? buf[2] = 0;??????????? // 有效期(TP-VP)為5分鐘
??? if(pSrc->TP_DCS == GSM_7BIT)???
??? {
??????? // 7-bit編碼方式
??????? buf[3] = nLength;??????????? // 編碼前長度
??????? nLength = gsmEncode7bit(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength+1) + 4;??? // 轉(zhuǎn)換TP-DA到目標PDU串
??? }
??? else if(pSrc->TP_DCS == GSM_UCS2)
??? {
??????? // UCS2編碼方式
??????? buf[3] = gsmEncodeUcs2(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength);??? // 轉(zhuǎn)換TP-DA到目標PDU串
??????? nLength = buf[3] + 4;??????? // nLength等于該段數(shù)據(jù)長度
??? }
??? else
??? {
??????? // 8-bit編碼方式
??????? buf[3] = gsmEncode8bit(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength);??? // 轉(zhuǎn)換TP-DA到目標PDU串
??????? nLength = buf[3] + 4;??????? // nLength等于該段數(shù)據(jù)長度
??? }
??? nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDst[nDstLength], nLength);??????? // 轉(zhuǎn)換該段數(shù)據(jù)到目標PDU串
???
??? // 返回目標字符串長度
??? return nDstLength;
}
??? // PDU解碼，用于接收、閱讀短消息
// pSrc: 源PDU串指針
// pDst: 目標PDU參數(shù)指針
// 返回: 用戶信息串長度
int gsmDecodePdu(const char* pSrc, SM_PARAM* pDst)
{
??? int nDstLength;????????? // 目標PDU串長度
??? unsigned char tmp;?????? // 內(nèi)部用的臨時字節(jié)變量
??? unsigned char buf[256]; // 內(nèi)部用的緩沖區(qū)
???
??? // SMSC地址信息段
??? gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);??? // 取長度
??? tmp = (tmp - 1) * 2;??? // SMSC號碼串長度
??? pSrc += 4;????????????? // 指針后移
??? gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->SCA, tmp);??? // 轉(zhuǎn)換SMSC號碼到目標PDU串
??? pSrc += tmp;??????? // 指針后移
???
??? // TPDU段基本參數(shù)、回復(fù)地址等
??? gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);??? // 取基本參數(shù)
??? pSrc += 2;??????? // 指針后移
??? if(tmp & 0x80)
??? {
??????? // 包含回復(fù)地址，取回復(fù)地址信息
??????? gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);??? // 取長度
??????? if(tmp & 1) tmp += 1;??? // 調(diào)整奇偶性
??????? pSrc += 4;????????? // 指針后移
??????? gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->TPA, tmp);??? // 取TP-RA號碼
??????? pSrc += tmp;??????? // 指針后移
??? }
???
??? // TPDU段協(xié)議標識、編碼方式、用戶信息等
??? gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst->TP_PID, 2);??? // 取協(xié)議標識(TP-PID)
??? pSrc += 2;??????? // 指針后移
??? gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst->TP_DCS, 2);??? // 取編碼方式(TP-DCS)
??? pSrc += 2;??????? // 指針后移
??? gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->TP_SCTS, 14);??????? // 服務(wù)時間戳字符串(TP_SCTS)
??? pSrc += 14;?????? // 指針后移
??? gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);??? // 用戶信息長度(TP-UDL)
??? pSrc += 2;??????? // 指針后移
??? if(pDst->TP_DCS == GSM_7BIT)???
??? {
??????? // 7-bit解碼
??????? nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp & 7 ? (int)tmp * 7 / 4 + 2 : (int)tmp * 7 / 4); // 格式轉(zhuǎn)換
??????? gsmDecode7bit(buf, pDst->TP_UD, nDstLength);??? // 轉(zhuǎn)換到TP-DU
??????? nDstLength = tmp;
??? }
??? else if(pDst->TP_DCS == GSM_UCS2)
??? {
??????? // UCS2解碼
??????? nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2);??????? // 格式轉(zhuǎn)換
??????? nDstLength = gsmDecodeUcs2(buf, pDst->TP_UD, nDstLength);??? // 轉(zhuǎn)換到TP-DU
??? }
??? else
??? {
??????? // 8-bit解碼
??????? nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2);??????? // 格式轉(zhuǎn)換
??????? nDstLength = gsmDecode8bit(buf, pDst->TP_UD, nDstLength);??? // 轉(zhuǎn)換到TP-DU
??? }
???
??? // 返回目標字符串長度
??? return nDstLength;
}

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/mosey/843306

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的短消息编解码算法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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