]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - doc/zstd_compression_format.md
Import Zstd 1.4.4
[FreeBSD/FreeBSD.git] / doc / zstd_compression_format.md
1 Zstandard Compression Format
2 ============================
3
4 ### Notices
5
6 Copyright (c) 2016-present Yann Collet, Facebook, Inc.
7
8 Permission is granted to copy and distribute this document
9 for any purpose and without charge,
10 including translations into other languages
11 and incorporation into compilations,
12 provided that the copyright notice and this notice are preserved,
13 and that any substantive changes or deletions from the original
14 are clearly marked.
15 Distribution of this document is unlimited.
16
17 ### Version
18
19 0.3.4 (16/08/19)
20
21
22 Introduction
23 ------------
24
25 The purpose of this document is to define a lossless compressed data format,
26 that is independent of CPU type, operating system,
27 file system and character set, suitable for
28 file compression, pipe and streaming compression,
29 using the [Zstandard algorithm](http://www.zstandard.org).
30 The text of the specification assumes a basic background in programming
31 at the level of bits and other primitive data representations.
32
33 The data can be produced or consumed,
34 even for an arbitrarily long sequentially presented input data stream,
35 using only an a priori bounded amount of intermediate storage,
36 and hence can be used in data communications.
37 The format uses the Zstandard compression method,
38 and optional [xxHash-64 checksum method](http://www.xxhash.org),
39 for detection of data corruption.
40
41 The data format defined by this specification
42 does not attempt to allow random access to compressed data.
43
44 Unless otherwise indicated below,
45 a compliant compressor must produce data sets
46 that conform to the specifications presented here.
47 It doesn’t need to support all options though.
48
49 A compliant decompressor must be able to decompress
50 at least one working set of parameters
51 that conforms to the specifications presented here.
52 It may also ignore informative fields, such as checksum.
53 Whenever it does not support a parameter defined in the compressed stream,
54 it must produce a non-ambiguous error code and associated error message
55 explaining which parameter is unsupported.
56
57 This specification is intended for use by implementers of software
58 to compress data into Zstandard format and/or decompress data from Zstandard format.
59 The Zstandard format is supported by an open source reference implementation,
60 written in portable C, and available at : https://github.com/facebook/zstd .
61
62
63 ### Overall conventions
64 In this document:
65 - square brackets i.e. `[` and `]` are used to indicate optional fields or parameters.
66 - the naming convention for identifiers is `Mixed_Case_With_Underscores`
67
68 ### Definitions
69 Content compressed by Zstandard is transformed into a Zstandard __frame__.
70 Multiple frames can be appended into a single file or stream.
71 A frame is completely independent, has a defined beginning and end,
72 and a set of parameters which tells the decoder how to decompress it.
73
74 A frame encapsulates one or multiple __blocks__.
75 Each block contains arbitrary content, which is described by its header,
76 and has a guaranteed maximum content size, which depends on frame parameters.
77 Unlike frames, each block depends on previous blocks for proper decoding.
78 However, each block can be decompressed without waiting for its successor,
79 allowing streaming operations.
80
81 Overview
82 ---------
83 - [Frames](#frames)
84   - [Zstandard frames](#zstandard-frames)
85     - [Blocks](#blocks)
86       - [Literals Section](#literals-section)
87       - [Sequences Section](#sequences-section)
88       - [Sequence Execution](#sequence-execution)
89   - [Skippable frames](#skippable-frames)
90 - [Entropy Encoding](#entropy-encoding)
91   - [FSE](#fse)
92   - [Huffman Coding](#huffman-coding)
93 - [Dictionary Format](#dictionary-format)
94
95 Frames
96 ------
97 Zstandard compressed data is made of one or more __frames__.
98 Each frame is independent and can be decompressed independently of other frames.
99 The decompressed content of multiple concatenated frames is the concatenation of
100 each frame decompressed content.
101
102 There are two frame formats defined by Zstandard:
103   Zstandard frames and Skippable frames.
104 Zstandard frames contain compressed data, while
105 skippable frames contain custom user metadata.
106
107 ## Zstandard frames
108 The structure of a single Zstandard frame is following:
109
110 | `Magic_Number` | `Frame_Header` |`Data_Block`| [More data blocks] | [`Content_Checksum`] |
111 |:--------------:|:--------------:|:----------:| ------------------ |:--------------------:|
112 |  4 bytes       |  2-14 bytes    |  n bytes   |                    |     0-4 bytes        |
113
114 __`Magic_Number`__
115
116 4 Bytes, __little-endian__ format.
117 Value : 0xFD2FB528
118 Note: This value was selected to be less probable to find at the beginning of some random file.
119 It avoids trivial patterns (0x00, 0xFF, repeated bytes, increasing bytes, etc.),
120 contains byte values outside of ASCII range,
121 and doesn't map into UTF8 space.
122 It reduces the chances that a text file represent this value by accident.
123
124 __`Frame_Header`__
125
126 2 to 14 Bytes, detailed in [`Frame_Header`](#frame_header).
127
128 __`Data_Block`__
129
130 Detailed in [`Blocks`](#blocks).
131 That’s where compressed data is stored.
132
133 __`Content_Checksum`__
134
135 An optional 32-bit checksum, only present if `Content_Checksum_flag` is set.
136 The content checksum is the result
137 of [xxh64() hash function](http://www.xxhash.org)
138 digesting the original (decoded) data as input, and a seed of zero.
139 The low 4 bytes of the checksum are stored in __little-endian__ format.
140
141 ### `Frame_Header`
142
143 The `Frame_Header` has a variable size, with a minimum of 2 bytes,
144 and up to 14 bytes depending on optional parameters.
145 The structure of `Frame_Header` is following:
146
147 | `Frame_Header_Descriptor` | [`Window_Descriptor`] | [`Dictionary_ID`] | [`Frame_Content_Size`] |
148 | ------------------------- | --------------------- | ----------------- | ---------------------- |
149 | 1 byte                    | 0-1 byte              | 0-4 bytes         | 0-8 bytes              |
150
151 #### `Frame_Header_Descriptor`
152
153 The first header's byte is called the `Frame_Header_Descriptor`.
154 It describes which other fields are present.
155 Decoding this byte is enough to tell the size of `Frame_Header`.
156
157 | Bit number | Field name                |
158 | ---------- | ----------                |
159 | 7-6        | `Frame_Content_Size_flag` |
160 | 5          | `Single_Segment_flag`     |
161 | 4          | `Unused_bit`              |
162 | 3          | `Reserved_bit`            |
163 | 2          | `Content_Checksum_flag`   |
164 | 1-0        | `Dictionary_ID_flag`      |
165
166 In this table, bit 7 is the highest bit, while bit 0 is the lowest one.
167
168 __`Frame_Content_Size_flag`__
169
170 This is a 2-bits flag (`= Frame_Header_Descriptor >> 6`),
171 specifying if `Frame_Content_Size` (the decompressed data size)
172 is provided within the header.
173 `Flag_Value` provides `FCS_Field_Size`,
174 which is the number of bytes used by `Frame_Content_Size`
175 according to the following table:
176
177 |  `Flag_Value`  |    0   |  1  |  2  |  3  |
178 | -------------- | ------ | --- | --- | --- |
179 |`FCS_Field_Size`| 0 or 1 |  2  |  4  |  8  |
180
181 When `Flag_Value` is `0`, `FCS_Field_Size` depends on `Single_Segment_flag` :
182 if `Single_Segment_flag` is set, `FCS_Field_Size` is 1.
183 Otherwise, `FCS_Field_Size` is 0 : `Frame_Content_Size` is not provided.
184
185 __`Single_Segment_flag`__
186
187 If this flag is set,
188 data must be regenerated within a single continuous memory segment.
189
190 In this case, `Window_Descriptor` byte is skipped,
191 but `Frame_Content_Size` is necessarily present.
192 As a consequence, the decoder must allocate a memory segment
193 of size equal or larger than `Frame_Content_Size`.
194
195 In order to preserve the decoder from unreasonable memory requirements,
196 a decoder is allowed to reject a compressed frame
197 which requests a memory size beyond decoder's authorized range.
198
199 For broader compatibility, decoders are recommended to support
200 memory sizes of at least 8 MB.
201 This is only a recommendation,
202 each decoder is free to support higher or lower limits,
203 depending on local limitations.
204
205 __`Unused_bit`__
206
207 A decoder compliant with this specification version shall not interpret this bit.
208 It might be used in any future version,
209 to signal a property which is transparent to properly decode the frame.
210 An encoder compliant with this specification version must set this bit to zero.
211
212 __`Reserved_bit`__
213
214 This bit is reserved for some future feature.
215 Its value _must be zero_.
216 A decoder compliant with this specification version must ensure it is not set.
217 This bit may be used in a future revision,
218 to signal a feature that must be interpreted to decode the frame correctly.
219
220 __`Content_Checksum_flag`__
221
222 If this flag is set, a 32-bits `Content_Checksum` will be present at frame's end.
223 See `Content_Checksum` paragraph.
224
225 __`Dictionary_ID_flag`__
226
227 This is a 2-bits flag (`= FHD & 3`),
228 telling if a dictionary ID is provided within the header.
229 It also specifies the size of this field as `DID_Field_Size`.
230
231 |`Flag_Value`    |  0  |  1  |  2  |  3  |
232 | -------------- | --- | --- | --- | --- |
233 |`DID_Field_Size`|  0  |  1  |  2  |  4  |
234
235 #### `Window_Descriptor`
236
237 Provides guarantees on minimum memory buffer required to decompress a frame.
238 This information is important for decoders to allocate enough memory.
239
240 The `Window_Descriptor` byte is optional.
241 When `Single_Segment_flag` is set, `Window_Descriptor` is not present.
242 In this case, `Window_Size` is `Frame_Content_Size`,
243 which can be any value from 0 to 2^64-1 bytes (16 ExaBytes).
244
245 | Bit numbers |     7-3    |     2-0    |
246 | ----------- | ---------- | ---------- |
247 | Field name  | `Exponent` | `Mantissa` |
248
249 The minimum memory buffer size is called `Window_Size`.
250 It is described by the following formulas :
251 ```
252 windowLog = 10 + Exponent;
253 windowBase = 1 << windowLog;
254 windowAdd = (windowBase / 8) * Mantissa;
255 Window_Size = windowBase + windowAdd;
256 ```
257 The minimum `Window_Size` is 1 KB.
258 The maximum `Window_Size` is `(1<<41) + 7*(1<<38)` bytes, which is 3.75 TB.
259
260 In general, larger `Window_Size` tend to improve compression ratio,
261 but at the cost of memory usage.
262
263 To properly decode compressed data,
264 a decoder will need to allocate a buffer of at least `Window_Size` bytes.
265
266 In order to preserve decoder from unreasonable memory requirements,
267 a decoder is allowed to reject a compressed frame
268 which requests a memory size beyond decoder's authorized range.
269
270 For improved interoperability,
271 it's recommended for decoders to support `Window_Size` of up to 8 MB,
272 and it's recommended for encoders to not generate frame requiring `Window_Size` larger than 8 MB.
273 It's merely a recommendation though,
274 decoders are free to support larger or lower limits,
275 depending on local limitations.
276
277 #### `Dictionary_ID`
278
279 This is a variable size field, which contains
280 the ID of the dictionary required to properly decode the frame.
281 `Dictionary_ID` field is optional. When it's not present,
282 it's up to the decoder to know which dictionary to use.
283
284 `Dictionary_ID` field size is provided by `DID_Field_Size`.
285 `DID_Field_Size` is directly derived from value of `Dictionary_ID_flag`.
286 1 byte can represent an ID 0-255.
287 2 bytes can represent an ID 0-65535.
288 4 bytes can represent an ID 0-4294967295.
289 Format is __little-endian__.
290
291 It's allowed to represent a small ID (for example `13`)
292 with a large 4-bytes dictionary ID, even if it is less efficient.
293
294 _Reserved ranges :_
295 Within private environments, any `Dictionary_ID` can be used.
296
297 However, for frames and dictionaries distributed in public space,
298 `Dictionary_ID` must be attributed carefully.
299 Rules for public environment are not yet decided,
300 but the following ranges are reserved for some future registrar :
301 - low range  : `<= 32767`
302 - high range : `>= (1 << 31)`
303
304 Outside of these ranges, any value of `Dictionary_ID`
305 which is both `>= 32768` and `< (1<<31)` can be used freely,
306 even in public environment.
307
308
309
310 #### `Frame_Content_Size`
311
312 This is the original (uncompressed) size. This information is optional.
313 `Frame_Content_Size` uses a variable number of bytes, provided by `FCS_Field_Size`.
314 `FCS_Field_Size` is provided by the value of `Frame_Content_Size_flag`.
315 `FCS_Field_Size` can be equal to 0 (not present), 1, 2, 4 or 8 bytes.
316
317 | `FCS_Field_Size` |    Range   |
318 | ---------------- | ---------- |
319 |        0         |   unknown  |
320 |        1         |   0 - 255  |
321 |        2         | 256 - 65791|
322 |        4         | 0 - 2^32-1 |
323 |        8         | 0 - 2^64-1 |
324
325 `Frame_Content_Size` format is __little-endian__.
326 When `FCS_Field_Size` is 1, 4 or 8 bytes, the value is read directly.
327 When `FCS_Field_Size` is 2, _the offset of 256 is added_.
328 It's allowed to represent a small size (for example `18`) using any compatible variant.
329
330
331 Blocks
332 -------
333
334 After `Magic_Number` and `Frame_Header`, there are some number of blocks.
335 Each frame must have at least one block,
336 but there is no upper limit on the number of blocks per frame.
337
338 The structure of a block is as follows:
339
340 | `Block_Header` | `Block_Content` |
341 |:--------------:|:---------------:|
342 |    3 bytes     |     n bytes     |
343
344 `Block_Header` uses 3 bytes, written using __little-endian__ convention.
345 It contains 3 fields :
346
347 | `Last_Block` | `Block_Type` | `Block_Size` |
348 |:------------:|:------------:|:------------:|
349 |    bit 0     |  bits 1-2    |  bits 3-23   |
350
351 __`Last_Block`__
352
353 The lowest bit signals if this block is the last one.
354 The frame will end after this last block.
355 It may be followed by an optional `Content_Checksum`
356 (see [Zstandard Frames](#zstandard-frames)).
357
358 __`Block_Type`__
359
360 The next 2 bits represent the `Block_Type`.
361 `Block_Type` influences the meaning of `Block_Size`.
362 There are 4 block types :
363
364 |    Value     |      0      |      1      |         2          |     3     |
365 | ------------ | ----------- | ----------- | ------------------ | --------- |
366 | `Block_Type` | `Raw_Block` | `RLE_Block` | `Compressed_Block` | `Reserved`|
367
368 - `Raw_Block` - this is an uncompressed block.
369   `Block_Content` contains `Block_Size` bytes.
370
371 - `RLE_Block` - this is a single byte, repeated `Block_Size` times.
372   `Block_Content` consists of a single byte.
373   On the decompression side, this byte must be repeated `Block_Size` times.
374
375 - `Compressed_Block` - this is a [Zstandard compressed block](#compressed-blocks),
376   explained later on.
377   `Block_Size` is the length of `Block_Content`, the compressed data.
378   The decompressed size is not known,
379   but its maximum possible value is guaranteed (see below)
380
381 - `Reserved` - this is not a block.
382   This value cannot be used with current version of this specification.
383   If such a value is present, it is considered corrupted data.
384
385 __`Block_Size`__
386
387 The upper 21 bits of `Block_Header` represent the `Block_Size`.
388 When `Block_Type` is `Compressed_Block` or `Raw_Block`,
389 `Block_Size` is the size of `Block_Content`, hence excluding `Block_Header`.  
390 When `Block_Type` is `RLE_Block`, `Block_Content`’s size is always 1,
391 and `Block_Size` represents the number of times this byte must be repeated.
392 A block can contain and decompress into any number of bytes (even zero),
393 up to `Block_Maximum_Decompressed_Size`, which is the smallest of:
394 -  Window_Size
395 -  128 KB
396
397 If this condition cannot be respected when generating a `Compressed_Block`,
398 the block must be sent uncompressed instead (`Raw_Block`).
399
400
401 Compressed Blocks
402 -----------------
403 To decompress a compressed block, the compressed size must be provided
404 from `Block_Size` field within `Block_Header`.
405
406 A compressed block consists of 2 sections :
407 - [Literals Section](#literals-section)
408 - [Sequences Section](#sequences-section)
409
410 The results of the two sections are then combined to produce the decompressed
411 data in [Sequence Execution](#sequence-execution)
412
413 #### Prerequisites
414 To decode a compressed block, the following elements are necessary :
415 - Previous decoded data, up to a distance of `Window_Size`,
416   or beginning of the Frame, whichever is smaller.
417 - List of "recent offsets" from previous `Compressed_Block`.
418 - The previous Huffman tree, required by `Treeless_Literals_Block` type
419 - Previous FSE decoding tables, required by `Repeat_Mode`
420   for each symbol type (literals lengths, match lengths, offsets)
421
422 Note that decoding tables aren't always from the previous `Compressed_Block`.
423
424 - Every decoding table can come from a dictionary.
425 - The Huffman tree comes from the previous `Compressed_Literals_Block`.
426
427 Literals Section
428 ----------------
429 All literals are regrouped in the first part of the block.
430 They can be decoded first, and then copied during [Sequence Execution],
431 or they can be decoded on the flow during [Sequence Execution].
432
433 Literals can be stored uncompressed or compressed using Huffman prefix codes.
434 When compressed, an optional tree description can be present,
435 followed by 1 or 4 streams.
436
437 | `Literals_Section_Header` | [`Huffman_Tree_Description`] | [jumpTable] | Stream1 | [Stream2] | [Stream3] | [Stream4] |
438 | ------------------------- | ---------------------------- | ----------- | ------- | --------- | --------- | --------- |
439
440
441 ### `Literals_Section_Header`
442
443 Header is in charge of describing how literals are packed.
444 It's a byte-aligned variable-size bitfield, ranging from 1 to 5 bytes,
445 using __little-endian__ convention.
446
447 | `Literals_Block_Type` | `Size_Format` | `Regenerated_Size` | [`Compressed_Size`] |
448 | --------------------- | ------------- | ------------------ | ------------------- |
449 |       2 bits          |  1 - 2 bits   |    5 - 20 bits     |     0 - 18 bits     |
450
451 In this representation, bits on the left are the lowest bits.
452
453 __`Literals_Block_Type`__
454
455 This field uses 2 lowest bits of first byte, describing 4 different block types :
456
457 | `Literals_Block_Type`       | Value |
458 | --------------------------- | ----- |
459 | `Raw_Literals_Block`        |   0   |
460 | `RLE_Literals_Block`        |   1   |
461 | `Compressed_Literals_Block` |   2   |
462 | `Treeless_Literals_Block`   |   3   |
463
464 - `Raw_Literals_Block` - Literals are stored uncompressed.
465 - `RLE_Literals_Block` - Literals consist of a single byte value
466         repeated `Regenerated_Size` times.
467 - `Compressed_Literals_Block` - This is a standard Huffman-compressed block,
468         starting with a Huffman tree description.
469         See details below.
470 - `Treeless_Literals_Block` - This is a Huffman-compressed block,
471         using Huffman tree _from previous Huffman-compressed literals block_.
472         `Huffman_Tree_Description` will be skipped.
473         Note: If this mode is triggered without any previous Huffman-table in the frame
474         (or [dictionary](#dictionary-format)), this should be treated as data corruption.
475
476 __`Size_Format`__
477
478 `Size_Format` is divided into 2 families :
479
480 - For `Raw_Literals_Block` and `RLE_Literals_Block`,
481   it's only necessary to decode `Regenerated_Size`.
482   There is no `Compressed_Size` field.
483 - For `Compressed_Block` and `Treeless_Literals_Block`,
484   it's required to decode both `Compressed_Size`
485   and `Regenerated_Size` (the decompressed size).
486   It's also necessary to decode the number of streams (1 or 4).
487
488 For values spanning several bytes, convention is __little-endian__.
489
490 __`Size_Format` for `Raw_Literals_Block` and `RLE_Literals_Block`__ :
491
492 `Size_Format` uses 1 _or_ 2 bits.
493 Its value is : `Size_Format = (Literals_Section_Header[0]>>2) & 3`
494
495 - `Size_Format` == 00 or 10 : `Size_Format` uses 1 bit.
496                `Regenerated_Size` uses 5 bits (0-31).
497                `Literals_Section_Header` uses 1 byte.
498                `Regenerated_Size = Literals_Section_Header[0]>>3`
499 - `Size_Format` == 01 : `Size_Format` uses 2 bits.
500                `Regenerated_Size` uses 12 bits (0-4095).
501                `Literals_Section_Header` uses 2 bytes.
502                `Regenerated_Size = (Literals_Section_Header[0]>>4) + (Literals_Section_Header[1]<<4)`
503 - `Size_Format` == 11 : `Size_Format` uses 2 bits.
504                `Regenerated_Size` uses 20 bits (0-1048575).
505                `Literals_Section_Header` uses 3 bytes.
506                `Regenerated_Size = (Literals_Section_Header[0]>>4) + (Literals_Section_Header[1]<<4) + (Literals_Section_Header[2]<<12)`
507
508 Only Stream1 is present for these cases.
509 Note : it's allowed to represent a short value (for example `13`)
510 using a long format, even if it's less efficient.
511
512 __`Size_Format` for `Compressed_Literals_Block` and `Treeless_Literals_Block`__ :
513
514 `Size_Format` always uses 2 bits.
515
516 - `Size_Format` == 00 : _A single stream_.
517                Both `Regenerated_Size` and `Compressed_Size` use 10 bits (0-1023).
518                `Literals_Section_Header` uses 3 bytes.
519 - `Size_Format` == 01 : 4 streams.
520                Both `Regenerated_Size` and `Compressed_Size` use 10 bits (0-1023).
521                `Literals_Section_Header` uses 3 bytes.
522 - `Size_Format` == 10 : 4 streams.
523                Both `Regenerated_Size` and `Compressed_Size` use 14 bits (0-16383).
524                `Literals_Section_Header` uses 4 bytes.
525 - `Size_Format` == 11 : 4 streams.
526                Both `Regenerated_Size` and `Compressed_Size` use 18 bits (0-262143).
527                `Literals_Section_Header` uses 5 bytes.
528
529 Both `Compressed_Size` and `Regenerated_Size` fields follow __little-endian__ convention.
530 Note: `Compressed_Size` __includes__ the size of the Huffman Tree description
531 _when_ it is present.
532
533 #### Raw Literals Block
534 The data in Stream1 is `Regenerated_Size` bytes long,
535 it contains the raw literals data to be used during [Sequence Execution].
536
537 #### RLE Literals Block
538 Stream1 consists of a single byte which should be repeated `Regenerated_Size` times
539 to generate the decoded literals.
540
541 #### Compressed Literals Block and Treeless Literals Block
542 Both of these modes contain Huffman encoded data.
543
544 For `Treeless_Literals_Block`,
545 the Huffman table comes from previously compressed literals block,
546 or from a dictionary.
547
548
549 ### `Huffman_Tree_Description`
550 This section is only present when `Literals_Block_Type` type is `Compressed_Literals_Block` (`2`).
551 The format of the Huffman tree description can be found at [Huffman Tree description](#huffman-tree-description).
552 The size of `Huffman_Tree_Description` is determined during decoding process,
553 it must be used to determine where streams begin.
554 `Total_Streams_Size = Compressed_Size - Huffman_Tree_Description_Size`.
555
556
557 ### Jump Table
558 The Jump Table is only present when there are 4 Huffman-coded streams.
559
560 Reminder : Huffman compressed data consists of either 1 or 4 Huffman-coded streams.
561
562 If only one stream is present, it is a single bitstream occupying the entire
563 remaining portion of the literals block, encoded as described within
564 [Huffman-Coded Streams](#huffman-coded-streams).
565
566 If there are four streams, `Literals_Section_Header` only provided
567 enough information to know the decompressed and compressed sizes
568 of all four streams _combined_.
569 The decompressed size of _each_ stream is equal to `(Regenerated_Size+3)/4`,
570 except for the last stream which may be up to 3 bytes smaller,
571 to reach a total decompressed size as specified in `Regenerated_Size`.
572
573 The compressed size of each stream is provided explicitly in the Jump Table.
574 Jump Table is 6 bytes long, and consist of three 2-byte __little-endian__ fields,
575 describing the compressed sizes of the first three streams.
576 `Stream4_Size` is computed from total `Total_Streams_Size` minus sizes of other streams.
577
578 `Stream4_Size = Total_Streams_Size - 6 - Stream1_Size - Stream2_Size - Stream3_Size`.
579
580 Note: if `Stream1_Size + Stream2_Size + Stream3_Size > Total_Streams_Size`,
581 data is considered corrupted.
582
583 Each of these 4 bitstreams is then decoded independently as a Huffman-Coded stream,
584 as described at [Huffman-Coded Streams](#huffman-coded-streams)
585
586
587 Sequences Section
588 -----------------
589 A compressed block is a succession of _sequences_ .
590 A sequence is a literal copy command, followed by a match copy command.
591 A literal copy command specifies a length.
592 It is the number of bytes to be copied (or extracted) from the Literals Section.
593 A match copy command specifies an offset and a length.
594
595 When all _sequences_ are decoded,
596 if there are literals left in the _literals section_,
597 these bytes are added at the end of the block.
598
599 This is described in more detail in [Sequence Execution](#sequence-execution).
600
601 The `Sequences_Section` regroup all symbols required to decode commands.
602 There are 3 symbol types : literals lengths, offsets and match lengths.
603 They are encoded together, interleaved, in a single _bitstream_.
604
605 The `Sequences_Section` starts by a header,
606 followed by optional probability tables for each symbol type,
607 followed by the bitstream.
608
609 | `Sequences_Section_Header` | [`Literals_Length_Table`] | [`Offset_Table`] | [`Match_Length_Table`] | bitStream |
610 | -------------------------- | ------------------------- | ---------------- | ---------------------- | --------- |
611
612 To decode the `Sequences_Section`, it's required to know its size.
613 Its size is deduced from the size of `Literals_Section`:
614 `Sequences_Section_Size = Block_Size - Literals_Section_Size`.
615
616
617 #### `Sequences_Section_Header`
618
619 Consists of 2 items:
620 - `Number_of_Sequences`
621 - Symbol compression modes
622
623 __`Number_of_Sequences`__
624
625 This is a variable size field using between 1 and 3 bytes.
626 Let's call its first byte `byte0`.
627 - `if (byte0 == 0)` : there are no sequences.
628             The sequence section stops there.
629             Decompressed content is defined entirely as Literals Section content.
630             The FSE tables used in `Repeat_Mode` aren't updated.
631 - `if (byte0 < 128)` : `Number_of_Sequences = byte0` . Uses 1 byte.
632 - `if (byte0 < 255)` : `Number_of_Sequences = ((byte0-128) << 8) + byte1` . Uses 2 bytes.
633 - `if (byte0 == 255)`: `Number_of_Sequences = byte1 + (byte2<<8) + 0x7F00` . Uses 3 bytes.
634
635 __Symbol compression modes__
636
637 This is a single byte, defining the compression mode of each symbol type.
638
639 |Bit number|          7-6            |      5-4       |        3-2           |     1-0    |
640 | -------- | ----------------------- | -------------- | -------------------- | ---------- |
641 |Field name| `Literals_Lengths_Mode` | `Offsets_Mode` | `Match_Lengths_Mode` | `Reserved` |
642
643 The last field, `Reserved`, must be all-zeroes.
644
645 `Literals_Lengths_Mode`, `Offsets_Mode` and `Match_Lengths_Mode` define the `Compression_Mode` of
646 literals lengths, offsets, and match lengths symbols respectively.
647
648 They follow the same enumeration :
649
650 |        Value       |         0         |      1     |           2           |       3       |
651 | ------------------ | ----------------- | ---------- | --------------------- | ------------- |
652 | `Compression_Mode` | `Predefined_Mode` | `RLE_Mode` | `FSE_Compressed_Mode` | `Repeat_Mode` |
653
654 - `Predefined_Mode` : A predefined FSE distribution table is used, defined in
655           [default distributions](#default-distributions).
656           No distribution table will be present.
657 - `RLE_Mode` : The table description consists of a single byte, which contains the symbol's value.
658           This symbol will be used for all sequences.
659 - `FSE_Compressed_Mode` : standard FSE compression.
660           A distribution table will be present.
661           The format of this distribution table is described in [FSE Table Description](#fse-table-description).
662           Note that the maximum allowed accuracy log for literals length and match length tables is 9,
663           and the maximum accuracy log for the offsets table is 8.
664           `FSE_Compressed_Mode` must not be used when only one symbol is present,
665           `RLE_Mode` should be used instead (although any other mode will work).
666 - `Repeat_Mode` : The table used in the previous `Compressed_Block` with `Number_of_Sequences > 0` will be used again,
667           or if this is the first block, table in the dictionary will be used.
668           Note that this includes `RLE_mode`, so if `Repeat_Mode` follows `RLE_Mode`, the same symbol will be repeated.
669           It also includes `Predefined_Mode`, in which case `Repeat_Mode` will have same outcome as `Predefined_Mode`.
670           No distribution table will be present.
671           If this mode is used without any previous sequence table in the frame
672           (nor [dictionary](#dictionary-format)) to repeat, this should be treated as corruption.
673
674 #### The codes for literals lengths, match lengths, and offsets.
675
676 Each symbol is a _code_ in its own context,
677 which specifies `Baseline` and `Number_of_Bits` to add.
678 _Codes_ are FSE compressed,
679 and interleaved with raw additional bits in the same bitstream.
680
681 ##### Literals length codes
682
683 Literals length codes are values ranging from `0` to `35` included.
684 They define lengths from 0 to 131071 bytes.
685 The literals length is equal to the decoded `Baseline` plus
686 the result of reading `Number_of_Bits` bits from the bitstream,
687 as a __little-endian__ value.
688
689 | `Literals_Length_Code` |         0-15           |
690 | ---------------------- | ---------------------- |
691 | length                 | `Literals_Length_Code` |
692 | `Number_of_Bits`       |          0             |
693
694 | `Literals_Length_Code` |  16  |  17  |  18  |  19  |  20  |  21  |  22  |  23  |
695 | ---------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
696 | `Baseline`             |  16  |  18  |  20  |  22  |  24  |  28  |  32  |  40  |
697 | `Number_of_Bits`       |   1  |   1  |   1  |   1  |   2  |   2  |   3  |   3  |
698
699 | `Literals_Length_Code` |  24  |  25  |  26  |  27  |  28  |  29  |  30  |  31  |
700 | ---------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
701 | `Baseline`             |  48  |  64  |  128 |  256 |  512 | 1024 | 2048 | 4096 |
702 | `Number_of_Bits`       |   4  |   6  |   7  |   8  |   9  |  10  |  11  |  12  |
703
704 | `Literals_Length_Code` |  32  |  33  |  34  |  35  |
705 | ---------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- |
706 | `Baseline`             | 8192 |16384 |32768 |65536 |
707 | `Number_of_Bits`       |  13  |  14  |  15  |  16  |
708
709
710 ##### Match length codes
711
712 Match length codes are values ranging from `0` to `52` included.
713 They define lengths from 3 to 131074 bytes.
714 The match length is equal to the decoded `Baseline` plus
715 the result of reading `Number_of_Bits` bits from the bitstream,
716 as a __little-endian__ value.
717
718 | `Match_Length_Code` |         0-31            |
719 | ------------------- | ----------------------- |
720 | value               | `Match_Length_Code` + 3 |
721 | `Number_of_Bits`    |          0              |
722
723 | `Match_Length_Code` |  32  |  33  |  34  |  35  |  36  |  37  |  38  |  39  |
724 | ------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
725 | `Baseline`          |  35  |  37  |  39  |  41  |  43  |  47  |  51  |  59  |
726 | `Number_of_Bits`    |   1  |   1  |   1  |   1  |   2  |   2  |   3  |   3  |
727
728 | `Match_Length_Code` |  40  |  41  |  42  |  43  |  44  |  45  |  46  |  47  |
729 | ------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
730 | `Baseline`          |  67  |  83  |  99  |  131 |  259 |  515 | 1027 | 2051 |
731 | `Number_of_Bits`    |   4  |   4  |   5  |   7  |   8  |   9  |  10  |  11  |
732
733 | `Match_Length_Code` |  48  |  49  |  50  |  51  |  52  |
734 | ------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
735 | `Baseline`          | 4099 | 8195 |16387 |32771 |65539 |
736 | `Number_of_Bits`    |  12  |  13  |  14  |  15  |  16  |
737
738 ##### Offset codes
739
740 Offset codes are values ranging from `0` to `N`.
741
742 A decoder is free to limit its maximum `N` supported.
743 Recommendation is to support at least up to `22`.
744 For information, at the time of this writing.
745 the reference decoder supports a maximum `N` value of `31`.
746
747 An offset code is also the number of additional bits to read in __little-endian__ fashion,
748 and can be translated into an `Offset_Value` using the following formulas :
749
750 ```
751 Offset_Value = (1 << offsetCode) + readNBits(offsetCode);
752 if (Offset_Value > 3) offset = Offset_Value - 3;
753 ```
754 It means that maximum `Offset_Value` is `(2^(N+1))-1`
755 supporting back-reference distances up to `(2^(N+1))-4`,
756 but is limited by [maximum back-reference distance](#window_descriptor).
757
758 `Offset_Value` from 1 to 3 are special : they define "repeat codes".
759 This is described in more detail in [Repeat Offsets](#repeat-offsets).
760
761 #### Decoding Sequences
762 FSE bitstreams are read in reverse direction than written. In zstd,
763 the compressor writes bits forward into a block and the decompressor
764 must read the bitstream _backwards_.
765
766 To find the start of the bitstream it is therefore necessary to
767 know the offset of the last byte of the block which can be found
768 by counting `Block_Size` bytes after the block header.
769
770 After writing the last bit containing information, the compressor
771 writes a single `1`-bit and then fills the byte with 0-7 `0` bits of
772 padding. The last byte of the compressed bitstream cannot be `0` for
773 that reason.
774
775 When decompressing, the last byte containing the padding is the first
776 byte to read. The decompressor needs to skip 0-7 initial `0`-bits and
777 the first `1`-bit it occurs. Afterwards, the useful part of the bitstream
778 begins.
779
780 FSE decoding requires a 'state' to be carried from symbol to symbol.
781 For more explanation on FSE decoding, see the [FSE section](#fse).
782
783 For sequence decoding, a separate state keeps track of each
784 literal lengths, offsets, and match lengths symbols.
785 Some FSE primitives are also used.
786 For more details on the operation of these primitives, see the [FSE section](#fse).
787
788 ##### Starting states
789 The bitstream starts with initial FSE state values,
790 each using the required number of bits in their respective _accuracy_,
791 decoded previously from their normalized distribution.
792
793 It starts by `Literals_Length_State`,
794 followed by `Offset_State`,
795 and finally `Match_Length_State`.
796
797 Reminder : always keep in mind that all values are read _backward_,
798 so the 'start' of the bitstream is at the highest position in memory,
799 immediately before the last `1`-bit for padding.
800
801 After decoding the starting states, a single sequence is decoded
802 `Number_Of_Sequences` times.
803 These sequences are decoded in order from first to last.
804 Since the compressor writes the bitstream in the forward direction,
805 this means the compressor must encode the sequences starting with the last
806 one and ending with the first.
807
808 ##### Decoding a sequence
809 For each of the symbol types, the FSE state can be used to determine the appropriate code.
810 The code then defines the `Baseline` and `Number_of_Bits` to read for each type.
811 See the [description of the codes] for how to determine these values.
812
813 [description of the codes]: #the-codes-for-literals-lengths-match-lengths-and-offsets
814
815 Decoding starts by reading the `Number_of_Bits` required to decode `Offset`.
816 It then does the same for `Match_Length`, and then for `Literals_Length`.
817 This sequence is then used for [sequence execution](#sequence-execution).
818
819 If it is not the last sequence in the block,
820 the next operation is to update states.
821 Using the rules pre-calculated in the decoding tables,
822 `Literals_Length_State` is updated,
823 followed by `Match_Length_State`,
824 and then `Offset_State`.
825 See the [FSE section](#fse) for details on how to update states from the bitstream.
826
827 This operation will be repeated `Number_of_Sequences` times.
828 At the end, the bitstream shall be entirely consumed,
829 otherwise the bitstream is considered corrupted.
830
831 #### Default Distributions
832 If `Predefined_Mode` is selected for a symbol type,
833 its FSE decoding table is generated from a predefined distribution table defined here.
834 For details on how to convert this distribution into a decoding table, see the [FSE section].
835
836 [FSE section]: #from-normalized-distribution-to-decoding-tables
837
838 ##### Literals Length
839 The decoding table uses an accuracy log of 6 bits (64 states).
840 ```
841 short literalsLength_defaultDistribution[36] =
842         { 4, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1,
843           2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 2, 1, 1, 1, 1, 1,
844          -1,-1,-1,-1 };
845 ```
846
847 ##### Match Length
848 The decoding table uses an accuracy log of 6 bits (64 states).
849 ```
850 short matchLengths_defaultDistribution[53] =
851         { 1, 4, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
852           1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
853           1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,
854          -1,-1,-1,-1,-1 };
855 ```
856
857 ##### Offset Codes
858 The decoding table uses an accuracy log of 5 bits (32 states),
859 and supports a maximum `N` value of 28, allowing offset values up to 536,870,908 .
860
861 If any sequence in the compressed block requires a larger offset than this,
862 it's not possible to use the default distribution to represent it.
863 ```
864 short offsetCodes_defaultDistribution[29] =
865         { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
866           1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1 };
867 ```
868
869
870 Sequence Execution
871 ------------------
872 Once literals and sequences have been decoded,
873 they are combined to produce the decoded content of a block.
874
875 Each sequence consists of a tuple of (`literals_length`, `offset_value`, `match_length`),
876 decoded as described in the [Sequences Section](#sequences-section).
877 To execute a sequence, first copy `literals_length` bytes
878 from the decoded literals to the output.
879
880 Then `match_length` bytes are copied from previous decoded data.
881 The offset to copy from is determined by `offset_value`:
882 if `offset_value > 3`, then the offset is `offset_value - 3`.
883 If `offset_value` is from 1-3, the offset is a special repeat offset value.
884 See the [repeat offset](#repeat-offsets) section for how the offset is determined
885 in this case.
886
887 The offset is defined as from the current position, so an offset of 6
888 and a match length of 3 means that 3 bytes should be copied from 6 bytes back.
889 Note that all offsets leading to previously decoded data
890 must be smaller than `Window_Size` defined in `Frame_Header_Descriptor`.
891
892 #### Repeat offsets
893 As seen in [Sequence Execution](#sequence-execution),
894 the first 3 values define a repeated offset and we will call them
895 `Repeated_Offset1`, `Repeated_Offset2`, and `Repeated_Offset3`.
896 They are sorted in recency order, with `Repeated_Offset1` meaning "most recent one".
897
898 If `offset_value == 1`, then the offset used is `Repeated_Offset1`, etc.
899
900 There is an exception though, when current sequence's `literals_length = 0`.
901 In this case, repeated offsets are shifted by one,
902 so an `offset_value` of 1 means `Repeated_Offset2`,
903 an `offset_value` of 2 means `Repeated_Offset3`,
904 and an `offset_value` of 3 means `Repeated_Offset1 - 1_byte`.
905
906 For the first block, the starting offset history is populated with following values :
907 `Repeated_Offset1`=1, `Repeated_Offset2`=4, `Repeated_Offset3`=8,
908 unless a dictionary is used, in which case they come from the dictionary.
909
910 Then each block gets its starting offset history from the ending values of the most recent `Compressed_Block`.
911 Note that blocks which are not `Compressed_Block` are skipped, they do not contribute to offset history.
912
913 [Offset Codes]: #offset-codes
914
915 ###### Offset updates rules
916
917 The newest offset takes the lead in offset history,
918 shifting others back by one rank,
919 up to the previous rank of the new offset _if it was present in history_.
920
921 __Examples__ :
922
923 In the common case, when new offset is not part of history :
924 `Repeated_Offset3` = `Repeated_Offset2`
925 `Repeated_Offset2` = `Repeated_Offset1`
926 `Repeated_Offset1` = `NewOffset`
927
928 When the new offset _is_ part of history, there may be specific adjustments.
929
930 When `NewOffset` == `Repeated_Offset1`, offset history remains actually unmodified.
931
932 When `NewOffset` == `Repeated_Offset2`,
933 `Repeated_Offset1` and `Repeated_Offset2` ranks are swapped.
934 `Repeated_Offset3` is unmodified.
935
936 When `NewOffset` == `Repeated_Offset3`,
937 there is actually no difference with the common case :
938 all offsets are shifted by one rank,
939 `NewOffset` (== `Repeated_Offset3`) becomes the new `Repeated_Offset1`.
940
941 Also worth mentioning, the specific corner case when `offset_value` == 3,
942 and the literal length of the current sequence is zero.
943 In which case , `NewOffset` = `Repeated_Offset1` - 1_byte.
944 Here also, from an offset history update perspective, it's just a common case :
945 `Repeated_Offset3` = `Repeated_Offset2`
946 `Repeated_Offset2` = `Repeated_Offset1`
947 `Repeated_Offset1` = `NewOffset` ( == `Repeated_Offset1` - 1_byte )
948
949
950
951 Skippable Frames
952 ----------------
953
954 | `Magic_Number` | `Frame_Size` | `User_Data` |
955 |:--------------:|:------------:|:-----------:|
956 |   4 bytes      |  4 bytes     |   n bytes   |
957
958 Skippable frames allow the insertion of user-defined metadata
959 into a flow of concatenated frames.
960
961 Skippable frames defined in this specification are compatible with [LZ4] ones.
962
963 [LZ4]:http://www.lz4.org
964
965 From a compliant decoder perspective, skippable frames need just be skipped,
966 and their content ignored, resuming decoding after the skippable frame.
967
968 It can be noted that a skippable frame
969 can be used to watermark a stream of concatenated frames
970 embedding any kind of tracking information (even just an UUID).
971 Users wary of such possibility should scan the stream of concatenated frames
972 in an attempt to detect such frame for analysis or removal.
973
974 __`Magic_Number`__
975
976 4 Bytes, __little-endian__ format.
977 Value : 0x184D2A5?, which means any value from 0x184D2A50 to 0x184D2A5F.
978 All 16 values are valid to identify a skippable frame.
979 This specification doesn't detail any specific tagging for skippable frames.
980
981 __`Frame_Size`__
982
983 This is the size, in bytes, of the following `User_Data`
984 (without including the magic number nor the size field itself).
985 This field is represented using 4 Bytes, __little-endian__ format, unsigned 32-bits.
986 This means `User_Data` can’t be bigger than (2^32-1) bytes.
987
988 __`User_Data`__
989
990 The `User_Data` can be anything. Data will just be skipped by the decoder.
991
992
993
994 Entropy Encoding
995 ----------------
996 Two types of entropy encoding are used by the Zstandard format:
997 FSE, and Huffman coding.
998 Huffman is used to compress literals,
999 while FSE is used for all other symbols
1000 (`Literals_Length_Code`, `Match_Length_Code`, offset codes)
1001 and to compress Huffman headers.
1002
1003
1004 FSE
1005 ---
1006 FSE, short for Finite State Entropy, is an entropy codec based on [ANS].
1007 FSE encoding/decoding involves a state that is carried over between symbols,
1008 so decoding must be done in the opposite direction as encoding.
1009 Therefore, all FSE bitstreams are read from end to beginning.
1010 Note that the order of the bits in the stream is not reversed,
1011 we just read the elements in the reverse order they are written.
1012
1013 For additional details on FSE, see [Finite State Entropy].
1014
1015 [Finite State Entropy]:https://github.com/Cyan4973/FiniteStateEntropy/
1016
1017 FSE decoding involves a decoding table which has a power of 2 size, and contain three elements:
1018 `Symbol`, `Num_Bits`, and `Baseline`.
1019 The `log2` of the table size is its `Accuracy_Log`.
1020 An FSE state value represents an index in this table.
1021
1022 To obtain the initial state value, consume `Accuracy_Log` bits from the stream as a __little-endian__ value.
1023 The next symbol in the stream is the `Symbol` indicated in the table for that state.
1024 To obtain the next state value,
1025 the decoder should consume `Num_Bits` bits from the stream as a __little-endian__ value and add it to `Baseline`.
1026
1027 [ANS]: https://en.wikipedia.org/wiki/Asymmetric_Numeral_Systems
1028
1029 ### FSE Table Description
1030 To decode FSE streams, it is necessary to construct the decoding table.
1031 The Zstandard format encodes FSE table descriptions as follows:
1032
1033 An FSE distribution table describes the probabilities of all symbols
1034 from `0` to the last present one (included)
1035 on a normalized scale of `1 << Accuracy_Log` .
1036 Note that there must be two or more symbols with nonzero probability.
1037
1038 It's a bitstream which is read forward, in __little-endian__ fashion.
1039 It's not necessary to know bitstream exact size,
1040 it will be discovered and reported by the decoding process.
1041
1042 The bitstream starts by reporting on which scale it operates.
1043 Let's `low4Bits` designate the lowest 4 bits of the first byte :
1044 `Accuracy_Log = low4bits + 5`.
1045
1046 Then follows each symbol value, from `0` to last present one.
1047 The number of bits used by each field is variable.
1048 It depends on :
1049
1050 - Remaining probabilities + 1 :
1051   __example__ :
1052   Presuming an `Accuracy_Log` of 8,
1053   and presuming 100 probabilities points have already been distributed,
1054   the decoder may read any value from `0` to `256 - 100 + 1 == 157` (inclusive).
1055   Therefore, it must read `log2sup(157) == 8` bits.
1056
1057 - Value decoded : small values use 1 less bit :
1058   __example__ :
1059   Presuming values from 0 to 157 (inclusive) are possible,
1060   255-157 = 98 values are remaining in an 8-bits field.
1061   They are used this way :
1062   first 98 values (hence from 0 to 97) use only 7 bits,
1063   values from 98 to 157 use 8 bits.
1064   This is achieved through this scheme :
1065
1066   | Value read | Value decoded | Number of bits used |
1067   | ---------- | ------------- | ------------------- |
1068   |   0 -  97  |   0 -  97     |  7                  |
1069   |  98 - 127  |  98 - 127     |  8                  |
1070   | 128 - 225  |   0 -  97     |  7                  |
1071   | 226 - 255  | 128 - 157     |  8                  |
1072
1073 Symbols probabilities are read one by one, in order.
1074
1075 Probability is obtained from Value decoded by following formula :
1076 `Proba = value - 1`
1077
1078 It means value `0` becomes negative probability `-1`.
1079 `-1` is a special probability, which means "less than 1".
1080 Its effect on distribution table is described in the [next section].
1081 For the purpose of calculating total allocated probability points, it counts as one.
1082
1083 [next section]:#from-normalized-distribution-to-decoding-tables
1084
1085 When a symbol has a __probability__ of `zero`,
1086 it is followed by a 2-bits repeat flag.
1087 This repeat flag tells how many probabilities of zeroes follow the current one.
1088 It provides a number ranging from 0 to 3.
1089 If it is a 3, another 2-bits repeat flag follows, and so on.
1090
1091 When last symbol reaches cumulated total of `1 << Accuracy_Log`,
1092 decoding is complete.
1093 If the last symbol makes cumulated total go above `1 << Accuracy_Log`,
1094 distribution is considered corrupted.
1095
1096 Then the decoder can tell how many bytes were used in this process,
1097 and how many symbols are present.
1098 The bitstream consumes a round number of bytes.
1099 Any remaining bit within the last byte is just unused.
1100
1101 #### From normalized distribution to decoding tables
1102
1103 The distribution of normalized probabilities is enough
1104 to create a unique decoding table.
1105
1106 It follows the following build rule :
1107
1108 The table has a size of `Table_Size = 1 << Accuracy_Log`.
1109 Each cell describes the symbol decoded,
1110 and instructions to get the next state (`Number_of_Bits` and `Baseline`).
1111
1112 Symbols are scanned in their natural order for "less than 1" probabilities.
1113 Symbols with this probability are being attributed a single cell,
1114 starting from the end of the table and retreating.
1115 These symbols define a full state reset, reading `Accuracy_Log` bits.
1116
1117 Then, all remaining symbols, sorted in natural order, are allocated cells.
1118 Starting from symbol `0` (if it exists), and table position `0`,
1119 each symbol gets allocated as many cells as its probability.
1120 Cell allocation is spreaded, not linear :
1121 each successor position follows this rule :
1122
1123 ```
1124 position += (tableSize>>1) + (tableSize>>3) + 3;
1125 position &= tableSize-1;
1126 ```
1127
1128 A position is skipped if already occupied by a "less than 1" probability symbol.
1129 `position` does not reset between symbols, it simply iterates through
1130 each position in the table, switching to the next symbol when enough
1131 states have been allocated to the current one.
1132
1133 The process guarantees that the table is entirely filled.
1134 Each cell corresponds to a state value, which contains the symbol being decoded.
1135
1136 To add the `Number_of_Bits` and `Baseline` required to retrieve next state,
1137 it's first necessary to sort all occurrences of each symbol in state order.
1138 Lower states will need 1 more bit than higher ones.
1139 The process is repeated for each symbol.
1140
1141 __Example__ :
1142 Presuming a symbol has a probability of 5,
1143 it receives 5 cells, corresponding to 5 state values.
1144 These state values are then sorted in natural order.
1145
1146 Next power of 2 after 5 is 8.
1147 Space of probabilities must be divided into 8 equal parts.
1148 Presuming the `Accuracy_Log` is 7, it defines a space of 128 states.
1149 Divided by 8, each share is 16 large.
1150
1151 In order to reach 8 shares, 8-5=3 lowest states will count "double",
1152 doubling their shares (32 in width), hence requiring one more bit.
1153
1154 Baseline is assigned starting from the higher states using fewer bits,
1155 increasing at each state, then resuming at the first state,
1156 each state takes its allocated width from Baseline.
1157
1158 | state value      |   1   |  39   |   77   |  84  |  122   |
1159 | state order      |   0   |   1   |    2   |   3  |    4   |
1160 | ---------------- | ----- | ----- | ------ | ---- | ------ |
1161 | width            |  32   |  32   |   32   |  16  |   16   |
1162 | `Number_of_Bits` |   5   |   5   |    5   |   4  |    4   |
1163 | range number     |   2   |   4   |    6   |   0  |    1   |
1164 | `Baseline`       |  32   |  64   |   96   |   0  |   16   |
1165 | range            | 32-63 | 64-95 | 96-127 | 0-15 | 16-31  |
1166
1167 During decoding, the next state value is determined from current state value,
1168 by reading the required `Number_of_Bits`, and adding the specified `Baseline`.
1169
1170 See [Appendix A] for the results of this process applied to the default distributions.
1171
1172 [Appendix A]: #appendix-a---decoding-tables-for-predefined-codes
1173
1174
1175 Huffman Coding
1176 --------------
1177 Zstandard Huffman-coded streams are read backwards,
1178 similar to the FSE bitstreams.
1179 Therefore, to find the start of the bitstream, it is therefore to
1180 know the offset of the last byte of the Huffman-coded stream.
1181
1182 After writing the last bit containing information, the compressor
1183 writes a single `1`-bit and then fills the byte with 0-7 `0` bits of
1184 padding. The last byte of the compressed bitstream cannot be `0` for
1185 that reason.
1186
1187 When decompressing, the last byte containing the padding is the first
1188 byte to read. The decompressor needs to skip 0-7 initial `0`-bits and
1189 the first `1`-bit it occurs. Afterwards, the useful part of the bitstream
1190 begins.
1191
1192 The bitstream contains Huffman-coded symbols in __little-endian__ order,
1193 with the codes defined by the method below.
1194
1195 ### Huffman Tree Description
1196
1197 Prefix coding represents symbols from an a priori known alphabet
1198 by bit sequences (codewords), one codeword for each symbol,
1199 in a manner such that different symbols may be represented
1200 by bit sequences of different lengths,
1201 but a parser can always parse an encoded string
1202 unambiguously symbol-by-symbol.
1203
1204 Given an alphabet with known symbol frequencies,
1205 the Huffman algorithm allows the construction of an optimal prefix code
1206 using the fewest bits of any possible prefix codes for that alphabet.
1207
1208 Prefix code must not exceed a maximum code length.
1209 More bits improve accuracy but cost more header size,
1210 and require more memory or more complex decoding operations.
1211 This specification limits maximum code length to 11 bits.
1212
1213 #### Representation
1214
1215 All literal values from zero (included) to last present one (excluded)
1216 are represented by `Weight` with values from `0` to `Max_Number_of_Bits`.
1217 Transformation from `Weight` to `Number_of_Bits` follows this formula :
1218 ```
1219 Number_of_Bits = Weight ? (Max_Number_of_Bits + 1 - Weight) : 0
1220 ```
1221 The last symbol's `Weight` is deduced from previously decoded ones,
1222 by completing to the nearest power of 2.
1223 This power of 2 gives `Max_Number_of_Bits`, the depth of the current tree.
1224 `Max_Number_of_Bits` must be <= 11,
1225 otherwise the representation is considered corrupted.
1226
1227 __Example__ :
1228 Let's presume the following Huffman tree must be described :
1229
1230 |  literal value   |  0  |  1  |  2  |  3  |  4  |  5  |
1231 | ---------------- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
1232 | `Number_of_Bits` |  1  |  2  |  3  |  0  |  4  |  4  |
1233
1234 The tree depth is 4, since its longest elements uses 4 bits
1235 (longest elements are the one with smallest frequency).
1236 Value `5` will not be listed, as it can be determined from values for 0-4,
1237 nor will values above `5` as they are all 0.
1238 Values from `0` to `4` will be listed using `Weight` instead of `Number_of_Bits`.
1239 Weight formula is :
1240 ```
1241 Weight = Number_of_Bits ? (Max_Number_of_Bits + 1 - Number_of_Bits) : 0
1242 ```
1243 It gives the following series of weights :
1244
1245 | literal value |  0  |  1  |  2  |  3  |  4  |
1246 | ------------- | --- | --- | --- | --- | --- |
1247 |   `Weight`    |  4  |  3  |  2  |  0  |  1  |
1248
1249 The decoder will do the inverse operation :
1250 having collected weights of literal symbols from `0` to `4`,
1251 it knows the last literal, `5`, is present with a non-zero `Weight`.
1252 The `Weight` of `5` can be determined by advancing to the next power of 2.
1253 The sum of `2^(Weight-1)` (excluding 0's) is :
1254 `8 + 4 + 2 + 0 + 1 = 15`.
1255 Nearest larger power of 2 value is 16.
1256 Therefore, `Max_Number_of_Bits = 4` and `Weight[5] = 16-15 = 1`.
1257
1258 #### Huffman Tree header
1259
1260 This is a single byte value (0-255),
1261 which describes how the series of weights is encoded.
1262
1263 - if `headerByte` < 128 :
1264   the series of weights is compressed using FSE (see below).
1265   The length of the FSE-compressed series is equal to `headerByte` (0-127).
1266
1267 - if `headerByte` >= 128 :
1268   + the series of weights uses a direct representation,
1269     where each `Weight` is encoded directly as a 4 bits field (0-15).
1270   + They are encoded forward, 2 weights to a byte,
1271     first weight taking the top four bits and second one taking the bottom four.
1272     * e.g. the following operations could be used to read the weights:
1273       `Weight[0] = (Byte[0] >> 4), Weight[1] = (Byte[0] & 0xf)`, etc.
1274   + The full representation occupies `Ceiling(Number_of_Weights/2)` bytes,
1275     meaning it uses only full bytes even if `Number_of_Weights` is odd.
1276   + `Number_of_Weights = headerByte - 127`.
1277     * Note that maximum `Number_of_Weights` is 255-127 = 128,
1278       therefore, only up to 128 `Weight` can be encoded using direct representation.
1279     * Since the last non-zero `Weight` is _not_ encoded,
1280       this scheme is compatible with alphabet sizes of up to 129 symbols,
1281       hence including literal symbol 128.
1282     * If any literal symbol > 128 has a non-zero `Weight`,
1283       direct representation is not possible.
1284       In such case, it's necessary to use FSE compression.
1285
1286
1287 #### Finite State Entropy (FSE) compression of Huffman weights
1288
1289 In this case, the series of Huffman weights is compressed using FSE compression.
1290 It's a single bitstream with 2 interleaved states,
1291 sharing a single distribution table.
1292
1293 To decode an FSE bitstream, it is necessary to know its compressed size.
1294 Compressed size is provided by `headerByte`.
1295 It's also necessary to know its _maximum possible_ decompressed size,
1296 which is `255`, since literal values span from `0` to `255`,
1297 and last symbol's `Weight` is not represented.
1298
1299 An FSE bitstream starts by a header, describing probabilities distribution.
1300 It will create a Decoding Table.
1301 For a list of Huffman weights, the maximum accuracy log is 6 bits.
1302 For more description see the [FSE header description](#fse-table-description)
1303
1304 The Huffman header compression uses 2 states,
1305 which share the same FSE distribution table.
1306 The first state (`State1`) encodes the even indexed symbols,
1307 and the second (`State2`) encodes the odd indexed symbols.
1308 `State1` is initialized first, and then `State2`, and they take turns
1309 decoding a single symbol and updating their state.
1310 For more details on these FSE operations, see the [FSE section](#fse).
1311
1312 The number of symbols to decode is determined
1313 by tracking bitStream overflow condition:
1314 If updating state after decoding a symbol would require more bits than
1315 remain in the stream, it is assumed that extra bits are 0.  Then,
1316 symbols for each of the final states are decoded and the process is complete.
1317
1318 #### Conversion from weights to Huffman prefix codes
1319
1320 All present symbols shall now have a `Weight` value.
1321 It is possible to transform weights into `Number_of_Bits`, using this formula:
1322 ```
1323 Number_of_Bits = (Weight>0) ? Max_Number_of_Bits + 1 - Weight : 0
1324 ```
1325 Symbols are sorted by `Weight`.
1326 Within same `Weight`, symbols keep natural sequential order.
1327 Symbols with a `Weight` of zero are removed.
1328 Then, starting from lowest `Weight`, prefix codes are distributed in sequential order.
1329
1330 __Example__ :
1331 Let's presume the following list of weights has been decoded :
1332
1333 | Literal  |  0  |  1  |  2  |  3  |  4  |  5  |
1334 | -------- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
1335 | `Weight` |  4  |  3  |  2  |  0  |  1  |  1  |
1336
1337 Sorted by weight and then natural sequential order,
1338 it gives the following distribution :
1339
1340 | Literal          |  3  |  4  |  5  |  2  |  1  |   0  |
1341 | ---------------- | --- | --- | --- | --- | --- | ---- |
1342 | `Weight`         |  0  |  1  |  1  |  2  |  3  |   4  |
1343 | `Number_of_Bits` |  0  |  4  |  4  |  3  |  2  |   1  |
1344 | prefix codes     | N/A | 0000| 0001| 001 | 01  |   1  |
1345
1346 ### Huffman-coded Streams
1347
1348 Given a Huffman decoding table,
1349 it's possible to decode a Huffman-coded stream.
1350
1351 Each bitstream must be read _backward_,
1352 that is starting from the end down to the beginning.
1353 Therefore it's necessary to know the size of each bitstream.
1354
1355 It's also necessary to know exactly which _bit_ is the last one.
1356 This is detected by a final bit flag :
1357 the highest bit of latest byte is a final-bit-flag.
1358 Consequently, a last byte of `0` is not possible.
1359 And the final-bit-flag itself is not part of the useful bitstream.
1360 Hence, the last byte contains between 0 and 7 useful bits.
1361
1362 Starting from the end,
1363 it's possible to read the bitstream in a __little-endian__ fashion,
1364 keeping track of already used bits. Since the bitstream is encoded in reverse
1365 order, starting from the end read symbols in forward order.
1366
1367 For example, if the literal sequence "0145" was encoded using above prefix code,
1368 it would be encoded (in reverse order) as:
1369
1370 |Symbol  |   5  |   4  |  1 | 0 | Padding |
1371 |--------|------|------|----|---|---------|
1372 |Encoding|`0000`|`0001`|`01`|`1`| `00001` |
1373
1374 Resulting in following 2-bytes bitstream :
1375 ```
1376 00010000 00001101
1377 ```
1378
1379 Here is an alternative representation with the symbol codes separated by underscore:
1380 ```
1381 0001_0000 00001_1_01
1382 ```
1383
1384 Reading highest `Max_Number_of_Bits` bits,
1385 it's possible to compare extracted value to decoding table,
1386 determining the symbol to decode and number of bits to discard.
1387
1388 The process continues up to reading the required number of symbols per stream.
1389 If a bitstream is not entirely and exactly consumed,
1390 hence reaching exactly its beginning position with _all_ bits consumed,
1391 the decoding process is considered faulty.
1392
1393
1394 Dictionary Format
1395 -----------------
1396
1397 Zstandard is compatible with "raw content" dictionaries,
1398 free of any format restriction, except that they must be at least 8 bytes.
1399 These dictionaries function as if they were just the `Content` part
1400 of a formatted dictionary.
1401
1402 But dictionaries created by `zstd --train` follow a format, described here.
1403
1404 __Pre-requisites__ : a dictionary has a size,
1405                      defined either by a buffer limit, or a file size.
1406
1407 | `Magic_Number` | `Dictionary_ID` | `Entropy_Tables` | `Content` |
1408 | -------------- | --------------- | ---------------- | --------- |
1409
1410 __`Magic_Number`__ : 4 bytes ID, value 0xEC30A437, __little-endian__ format
1411
1412 __`Dictionary_ID`__ : 4 bytes, stored in __little-endian__ format.
1413               `Dictionary_ID` can be any value, except 0 (which means no `Dictionary_ID`).
1414               It's used by decoders to check if they use the correct dictionary.
1415
1416 _Reserved ranges :_
1417               If the frame is going to be distributed in a private environment,
1418               any `Dictionary_ID` can be used.
1419               However, for public distribution of compressed frames,
1420               the following ranges are reserved and shall not be used :
1421
1422               - low range  : <= 32767
1423               - high range : >= (2^31)
1424
1425 __`Entropy_Tables`__ : follow the same format as tables in [compressed blocks].
1426               See the relevant [FSE](#fse-table-description)
1427               and [Huffman](#huffman-tree-description) sections for how to decode these tables.
1428               They are stored in following order :
1429               Huffman tables for literals, FSE table for offsets,
1430               FSE table for match lengths, and FSE table for literals lengths.
1431               These tables populate the Repeat Stats literals mode and
1432               Repeat distribution mode for sequence decoding.
1433               It's finally followed by 3 offset values, populating recent offsets (instead of using `{1,4,8}`),
1434               stored in order, 4-bytes __little-endian__ each, for a total of 12 bytes.
1435               Each recent offset must have a value < dictionary size.
1436
1437 __`Content`__ : The rest of the dictionary is its content.
1438               The content act as a "past" in front of data to compress or decompress,
1439               so it can be referenced in sequence commands.
1440               As long as the amount of data decoded from this frame is less than or
1441               equal to `Window_Size`, sequence commands may specify offsets longer
1442               than the total length of decoded output so far to reference back to the
1443               dictionary, even parts of the dictionary with offsets larger than `Window_Size`.  
1444               After the total output has surpassed `Window_Size` however,
1445               this is no longer allowed and the dictionary is no longer accessible.
1446
1447 [compressed blocks]: #the-format-of-compressed_block
1448
1449 If a dictionary is provided by an external source,
1450 it should be loaded with great care, its content considered untrusted.
1451
1452
1453
1454 Appendix A - Decoding tables for predefined codes
1455 -------------------------------------------------
1456
1457 This appendix contains FSE decoding tables
1458 for the predefined literal length, match length, and offset codes.
1459 The tables have been constructed using the algorithm as given above in chapter
1460 "from normalized distribution to decoding tables".
1461 The tables here can be used as examples
1462 to crosscheck that an implementation build its decoding tables correctly.
1463
1464 #### Literal Length Code:
1465
1466 | State | Symbol | Number_Of_Bits | Base |
1467 | ----- | ------ | -------------- | ---- |
1468 |     0 |      0 |              4 |    0 |
1469 |     1 |      0 |              4 |   16 |
1470 |     2 |      1 |              5 |   32 |
1471 |     3 |      3 |              5 |    0 |
1472 |     4 |      4 |              5 |    0 |
1473 |     5 |      6 |              5 |    0 |
1474 |     6 |      7 |              5 |    0 |
1475 |     7 |      9 |              5 |    0 |
1476 |     8 |     10 |              5 |    0 |
1477 |     9 |     12 |              5 |    0 |
1478 |    10 |     14 |              6 |    0 |
1479 |    11 |     16 |              5 |    0 |
1480 |    12 |     18 |              5 |    0 |
1481 |    13 |     19 |              5 |    0 |
1482 |    14 |     21 |              5 |    0 |
1483 |    15 |     22 |              5 |    0 |
1484 |    16 |     24 |              5 |    0 |
1485 |    17 |     25 |              5 |   32 |
1486 |    18 |     26 |              5 |    0 |
1487 |    19 |     27 |              6 |    0 |
1488 |    20 |     29 |              6 |    0 |
1489 |    21 |     31 |              6 |    0 |
1490 |    22 |      0 |              4 |   32 |
1491 |    23 |      1 |              4 |    0 |
1492 |    24 |      2 |              5 |    0 |
1493 |    25 |      4 |              5 |   32 |
1494 |    26 |      5 |              5 |    0 |
1495 |    27 |      7 |              5 |   32 |
1496 |    28 |      8 |              5 |    0 |
1497 |    29 |     10 |              5 |   32 |
1498 |    30 |     11 |              5 |    0 |
1499 |    31 |     13 |              6 |    0 |
1500 |    32 |     16 |              5 |   32 |
1501 |    33 |     17 |              5 |    0 |
1502 |    34 |     19 |              5 |   32 |
1503 |    35 |     20 |              5 |    0 |
1504 |    36 |     22 |              5 |   32 |
1505 |    37 |     23 |              5 |    0 |
1506 |    38 |     25 |              4 |    0 |
1507 |    39 |     25 |              4 |   16 |
1508 |    40 |     26 |              5 |   32 |
1509 |    41 |     28 |              6 |    0 |
1510 |    42 |     30 |              6 |    0 |
1511 |    43 |      0 |              4 |   48 |
1512 |    44 |      1 |              4 |   16 |
1513 |    45 |      2 |              5 |   32 |
1514 |    46 |      3 |              5 |   32 |
1515 |    47 |      5 |              5 |   32 |
1516 |    48 |      6 |              5 |   32 |
1517 |    49 |      8 |              5 |   32 |
1518 |    50 |      9 |              5 |   32 |
1519 |    51 |     11 |              5 |   32 |
1520 |    52 |     12 |              5 |   32 |
1521 |    53 |     15 |              6 |    0 |
1522 |    54 |     17 |              5 |   32 |
1523 |    55 |     18 |              5 |   32 |
1524 |    56 |     20 |              5 |   32 |
1525 |    57 |     21 |              5 |   32 |
1526 |    58 |     23 |              5 |   32 |
1527 |    59 |     24 |              5 |   32 |
1528 |    60 |     35 |              6 |    0 |
1529 |    61 |     34 |              6 |    0 |
1530 |    62 |     33 |              6 |    0 |
1531 |    63 |     32 |              6 |    0 |
1532
1533 #### Match Length Code:
1534
1535 | State | Symbol | Number_Of_Bits | Base |
1536 | ----- | ------ | -------------- | ---- |
1537 |     0 |      0 |              6 |    0 |
1538 |     1 |      1 |              4 |    0 |
1539 |     2 |      2 |              5 |   32 |
1540 |     3 |      3 |              5 |    0 |
1541 |     4 |      5 |              5 |    0 |
1542 |     5 |      6 |              5 |    0 |
1543 |     6 |      8 |              5 |    0 |
1544 |     7 |     10 |              6 |    0 |
1545 |     8 |     13 |              6 |    0 |
1546 |     9 |     16 |              6 |    0 |
1547 |    10 |     19 |              6 |    0 |
1548 |    11 |     22 |              6 |    0 |
1549 |    12 |     25 |              6 |    0 |
1550 |    13 |     28 |              6 |    0 |
1551 |    14 |     31 |              6 |    0 |
1552 |    15 |     33 |              6 |    0 |
1553 |    16 |     35 |              6 |    0 |
1554 |    17 |     37 |              6 |    0 |
1555 |    18 |     39 |              6 |    0 |
1556 |    19 |     41 |              6 |    0 |
1557 |    20 |     43 |              6 |    0 |
1558 |    21 |     45 |              6 |    0 |
1559 |    22 |      1 |              4 |   16 |
1560 |    23 |      2 |              4 |    0 |
1561 |    24 |      3 |              5 |   32 |
1562 |    25 |      4 |              5 |    0 |
1563 |    26 |      6 |              5 |   32 |
1564 |    27 |      7 |              5 |    0 |
1565 |    28 |      9 |              6 |    0 |
1566 |    29 |     12 |              6 |    0 |
1567 |    30 |     15 |              6 |    0 |
1568 |    31 |     18 |              6 |    0 |
1569 |    32 |     21 |              6 |    0 |
1570 |    33 |     24 |              6 |    0 |
1571 |    34 |     27 |              6 |    0 |
1572 |    35 |     30 |              6 |    0 |
1573 |    36 |     32 |              6 |    0 |
1574 |    37 |     34 |              6 |    0 |
1575 |    38 |     36 |              6 |    0 |
1576 |    39 |     38 |              6 |    0 |
1577 |    40 |     40 |              6 |    0 |
1578 |    41 |     42 |              6 |    0 |
1579 |    42 |     44 |              6 |    0 |
1580 |    43 |      1 |              4 |   32 |
1581 |    44 |      1 |              4 |   48 |
1582 |    45 |      2 |              4 |   16 |
1583 |    46 |      4 |              5 |   32 |
1584 |    47 |      5 |              5 |   32 |
1585 |    48 |      7 |              5 |   32 |
1586 |    49 |      8 |              5 |   32 |
1587 |    50 |     11 |              6 |    0 |
1588 |    51 |     14 |              6 |    0 |
1589 |    52 |     17 |              6 |    0 |
1590 |    53 |     20 |              6 |    0 |
1591 |    54 |     23 |              6 |    0 |
1592 |    55 |     26 |              6 |    0 |
1593 |    56 |     29 |              6 |    0 |
1594 |    57 |     52 |              6 |    0 |
1595 |    58 |     51 |              6 |    0 |
1596 |    59 |     50 |              6 |    0 |
1597 |    60 |     49 |              6 |    0 |
1598 |    61 |     48 |              6 |    0 |
1599 |    62 |     47 |              6 |    0 |
1600 |    63 |     46 |              6 |    0 |
1601
1602 #### Offset Code:
1603
1604 | State | Symbol | Number_Of_Bits | Base |
1605 | ----- | ------ | -------------- | ---- |
1606 |     0 |      0 |              5 |    0 |
1607 |     1 |      6 |              4 |    0 |
1608 |     2 |      9 |              5 |    0 |
1609 |     3 |     15 |              5 |    0 |
1610 |     4 |     21 |              5 |    0 |
1611 |     5 |      3 |              5 |    0 |
1612 |     6 |      7 |              4 |    0 |
1613 |     7 |     12 |              5 |    0 |
1614 |     8 |     18 |              5 |    0 |
1615 |     9 |     23 |              5 |    0 |
1616 |    10 |      5 |              5 |    0 |
1617 |    11 |      8 |              4 |    0 |
1618 |    12 |     14 |              5 |    0 |
1619 |    13 |     20 |              5 |    0 |
1620 |    14 |      2 |              5 |    0 |
1621 |    15 |      7 |              4 |   16 |
1622 |    16 |     11 |              5 |    0 |
1623 |    17 |     17 |              5 |    0 |
1624 |    18 |     22 |              5 |    0 |
1625 |    19 |      4 |              5 |    0 |
1626 |    20 |      8 |              4 |   16 |
1627 |    21 |     13 |              5 |    0 |
1628 |    22 |     19 |              5 |    0 |
1629 |    23 |      1 |              5 |    0 |
1630 |    24 |      6 |              4 |   16 |
1631 |    25 |     10 |              5 |    0 |
1632 |    26 |     16 |              5 |    0 |
1633 |    27 |     28 |              5 |    0 |
1634 |    28 |     27 |              5 |    0 |
1635 |    29 |     26 |              5 |    0 |
1636 |    30 |     25 |              5 |    0 |
1637 |    31 |     24 |              5 |    0 |
1638
1639
1640
1641 Appendix B - Resources for implementers
1642 -------------------------------------------------
1643
1644 An open source reference implementation is available on :
1645 https://github.com/facebook/zstd
1646
1647 The project contains a frame generator, called [decodeCorpus],
1648 which can be used by any 3rd-party implementation
1649 to verify that a tested decoder is compliant with the specification.
1650
1651 [decodeCorpus]: https://github.com/facebook/zstd/tree/v1.3.4/tests#decodecorpus---tool-to-generate-zstandard-frames-for-decoder-testing
1652
1653 `decodeCorpus` generates random valid frames.
1654 A compliant decoder should be able to decode them all,
1655 or at least provide a meaningful error code explaining for which reason it cannot
1656 (memory limit restrictions for example).
1657
1658
1659 Version changes
1660 ---------------
1661 - 0.3.4 : clarifications for FSE decoding table
1662 - 0.3.3 : clarifications for field Block_Size
1663 - 0.3.2 : remove additional block size restriction on compressed blocks
1664 - 0.3.1 : minor clarification regarding offset history update rules
1665 - 0.3.0 : minor edits to match RFC8478
1666 - 0.2.9 : clarifications for huffman weights direct representation, by Ulrich Kunitz
1667 - 0.2.8 : clarifications for IETF RFC discuss
1668 - 0.2.7 : clarifications from IETF RFC review, by Vijay Gurbani and Nick Terrell
1669 - 0.2.6 : fixed an error in huffman example, by Ulrich Kunitz
1670 - 0.2.5 : minor typos and clarifications
1671 - 0.2.4 : section restructuring, by Sean Purcell
1672 - 0.2.3 : clarified several details, by Sean Purcell
1673 - 0.2.2 : added predefined codes, by Johannes Rudolph
1674 - 0.2.1 : clarify field names, by Przemyslaw Skibinski
1675 - 0.2.0 : numerous format adjustments for zstd v0.8+
1676 - 0.1.2 : limit Huffman tree depth to 11 bits
1677 - 0.1.1 : reserved dictID ranges
1678 - 0.1.0 : initial release