]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/contrib/zstd/doc/zstd_compression_format.md
Merge lld trunk r366426, and resolve conflicts.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / contrib / zstd / 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 0.3.2 (17/07/19)
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 There are 4 block types :
362
363 |    Value     |      0      |      1      |         2          |     3     |
364 | ------------ | ----------- | ----------- | ------------------ | --------- |
365 | `Block_Type` | `Raw_Block` | `RLE_Block` | `Compressed_Block` | `Reserved`|
366
367 - `Raw_Block` - this is an uncompressed block.
368   `Block_Content` contains `Block_Size` bytes.
369
370 - `RLE_Block` - this is a single byte, repeated `Block_Size` times.
371   `Block_Content` consists of a single byte.
372   On the decompression side, this byte must be repeated `Block_Size` times.
373
374 - `Compressed_Block` - this is a [Zstandard compressed block](#compressed-blocks),
375   explained later on.
376   `Block_Size` is the length of `Block_Content`, the compressed data.
377   The decompressed size is not known,
378   but its maximum possible value is guaranteed (see below)
379
380 - `Reserved` - this is not a block.
381   This value cannot be used with current version of this specification.
382   If such a value is present, it is considered corrupted data.
383
384 __`Block_Size`__
385
386 The upper 21 bits of `Block_Header` represent the `Block_Size`.
387 `Block_Size` is the size of the block excluding the header.
388 A block can contain any number of bytes (even zero), up to
389 `Block_Maximum_Decompressed_Size`, which is the smallest of:
390 -  Window_Size
391 -  128 KB
392
393 If this condition cannot be respected when generating a `Compressed_Block`,
394 the block must be sent uncompressed instead (`Raw_Block`).
395
396
397 Compressed Blocks
398 -----------------
399 To decompress a compressed block, the compressed size must be provided
400 from `Block_Size` field within `Block_Header`.
401
402 A compressed block consists of 2 sections :
403 - [Literals Section](#literals-section)
404 - [Sequences Section](#sequences-section)
405
406 The results of the two sections are then combined to produce the decompressed
407 data in [Sequence Execution](#sequence-execution)
408
409 #### Prerequisites
410 To decode a compressed block, the following elements are necessary :
411 - Previous decoded data, up to a distance of `Window_Size`,
412   or beginning of the Frame, whichever is smaller.
413 - List of "recent offsets" from previous `Compressed_Block`.
414 - The previous Huffman tree, required by `Treeless_Literals_Block` type
415 - Previous FSE decoding tables, required by `Repeat_Mode`
416   for each symbol type (literals lengths, match lengths, offsets)
417
418 Note that decoding tables aren't always from the previous `Compressed_Block`.
419
420 - Every decoding table can come from a dictionary.
421 - The Huffman tree comes from the previous `Compressed_Literals_Block`.
422
423 Literals Section
424 ----------------
425 All literals are regrouped in the first part of the block.
426 They can be decoded first, and then copied during [Sequence Execution],
427 or they can be decoded on the flow during [Sequence Execution].
428
429 Literals can be stored uncompressed or compressed using Huffman prefix codes.
430 When compressed, an optional tree description can be present,
431 followed by 1 or 4 streams.
432
433 | `Literals_Section_Header` | [`Huffman_Tree_Description`] | [jumpTable] | Stream1 | [Stream2] | [Stream3] | [Stream4] |
434 | ------------------------- | ---------------------------- | ----------- | ------- | --------- | --------- | --------- |
435
436
437 ### `Literals_Section_Header`
438
439 Header is in charge of describing how literals are packed.
440 It's a byte-aligned variable-size bitfield, ranging from 1 to 5 bytes,
441 using __little-endian__ convention.
442
443 | `Literals_Block_Type` | `Size_Format` | `Regenerated_Size` | [`Compressed_Size`] |
444 | --------------------- | ------------- | ------------------ | ------------------- |
445 |       2 bits          |  1 - 2 bits   |    5 - 20 bits     |     0 - 18 bits     |
446
447 In this representation, bits on the left are the lowest bits.
448
449 __`Literals_Block_Type`__
450
451 This field uses 2 lowest bits of first byte, describing 4 different block types :
452
453 | `Literals_Block_Type`       | Value |
454 | --------------------------- | ----- |
455 | `Raw_Literals_Block`        |   0   |
456 | `RLE_Literals_Block`        |   1   |
457 | `Compressed_Literals_Block` |   2   |
458 | `Treeless_Literals_Block`   |   3   |
459
460 - `Raw_Literals_Block` - Literals are stored uncompressed.
461 - `RLE_Literals_Block` - Literals consist of a single byte value
462         repeated `Regenerated_Size` times.
463 - `Compressed_Literals_Block` - This is a standard Huffman-compressed block,
464         starting with a Huffman tree description.
465         See details below.
466 - `Treeless_Literals_Block` - This is a Huffman-compressed block,
467         using Huffman tree _from previous Huffman-compressed literals block_.
468         `Huffman_Tree_Description` will be skipped.
469         Note: If this mode is triggered without any previous Huffman-table in the frame
470         (or [dictionary](#dictionary-format)), this should be treated as data corruption.
471
472 __`Size_Format`__
473
474 `Size_Format` is divided into 2 families :
475
476 - For `Raw_Literals_Block` and `RLE_Literals_Block`,
477   it's only necessary to decode `Regenerated_Size`.
478   There is no `Compressed_Size` field.
479 - For `Compressed_Block` and `Treeless_Literals_Block`,
480   it's required to decode both `Compressed_Size`
481   and `Regenerated_Size` (the decompressed size).
482   It's also necessary to decode the number of streams (1 or 4).
483
484 For values spanning several bytes, convention is __little-endian__.
485
486 __`Size_Format` for `Raw_Literals_Block` and `RLE_Literals_Block`__ :
487
488 `Size_Format` uses 1 _or_ 2 bits.
489 Its value is : `Size_Format = (Literals_Section_Header[0]>>2) & 3`
490
491 - `Size_Format` == 00 or 10 : `Size_Format` uses 1 bit.
492                `Regenerated_Size` uses 5 bits (0-31).
493                `Literals_Section_Header` uses 1 byte.
494                `Regenerated_Size = Literals_Section_Header[0]>>3`
495 - `Size_Format` == 01 : `Size_Format` uses 2 bits.
496                `Regenerated_Size` uses 12 bits (0-4095).
497                `Literals_Section_Header` uses 2 bytes.
498                `Regenerated_Size = (Literals_Section_Header[0]>>4) + (Literals_Section_Header[1]<<4)`
499 - `Size_Format` == 11 : `Size_Format` uses 2 bits.
500                `Regenerated_Size` uses 20 bits (0-1048575).
501                `Literals_Section_Header` uses 3 bytes.
502                `Regenerated_Size = (Literals_Section_Header[0]>>4) + (Literals_Section_Header[1]<<4) + (Literals_Section_Header[2]<<12)`
503
504 Only Stream1 is present for these cases.
505 Note : it's allowed to represent a short value (for example `13`)
506 using a long format, even if it's less efficient.
507
508 __`Size_Format` for `Compressed_Literals_Block` and `Treeless_Literals_Block`__ :
509
510 `Size_Format` always uses 2 bits.
511
512 - `Size_Format` == 00 : _A single stream_.
513                Both `Regenerated_Size` and `Compressed_Size` use 10 bits (0-1023).
514                `Literals_Section_Header` uses 3 bytes.
515 - `Size_Format` == 01 : 4 streams.
516                Both `Regenerated_Size` and `Compressed_Size` use 10 bits (0-1023).
517                `Literals_Section_Header` uses 3 bytes.
518 - `Size_Format` == 10 : 4 streams.
519                Both `Regenerated_Size` and `Compressed_Size` use 14 bits (0-16383).
520                `Literals_Section_Header` uses 4 bytes.
521 - `Size_Format` == 11 : 4 streams.
522                Both `Regenerated_Size` and `Compressed_Size` use 18 bits (0-262143).
523                `Literals_Section_Header` uses 5 bytes.
524
525 Both `Compressed_Size` and `Regenerated_Size` fields follow __little-endian__ convention.
526 Note: `Compressed_Size` __includes__ the size of the Huffman Tree description
527 _when_ it is present.
528
529 #### Raw Literals Block
530 The data in Stream1 is `Regenerated_Size` bytes long,
531 it contains the raw literals data to be used during [Sequence Execution].
532
533 #### RLE Literals Block
534 Stream1 consists of a single byte which should be repeated `Regenerated_Size` times
535 to generate the decoded literals.
536
537 #### Compressed Literals Block and Treeless Literals Block
538 Both of these modes contain Huffman encoded data.
539
540 For `Treeless_Literals_Block`,
541 the Huffman table comes from previously compressed literals block,
542 or from a dictionary.
543
544
545 ### `Huffman_Tree_Description`
546 This section is only present when `Literals_Block_Type` type is `Compressed_Literals_Block` (`2`).
547 The format of the Huffman tree description can be found at [Huffman Tree description](#huffman-tree-description).
548 The size of `Huffman_Tree_Description` is determined during decoding process,
549 it must be used to determine where streams begin.
550 `Total_Streams_Size = Compressed_Size - Huffman_Tree_Description_Size`.
551
552
553 ### Jump Table
554 The Jump Table is only present when there are 4 Huffman-coded streams.
555
556 Reminder : Huffman compressed data consists of either 1 or 4 Huffman-coded streams.
557
558 If only one stream is present, it is a single bitstream occupying the entire
559 remaining portion of the literals block, encoded as described within
560 [Huffman-Coded Streams](#huffman-coded-streams).
561
562 If there are four streams, `Literals_Section_Header` only provided
563 enough information to know the decompressed and compressed sizes
564 of all four streams _combined_.
565 The decompressed size of _each_ stream is equal to `(Regenerated_Size+3)/4`,
566 except for the last stream which may be up to 3 bytes smaller,
567 to reach a total decompressed size as specified in `Regenerated_Size`.
568
569 The compressed size of each stream is provided explicitly in the Jump Table.
570 Jump Table is 6 bytes long, and consist of three 2-byte __little-endian__ fields,
571 describing the compressed sizes of the first three streams.
572 `Stream4_Size` is computed from total `Total_Streams_Size` minus sizes of other streams.
573
574 `Stream4_Size = Total_Streams_Size - 6 - Stream1_Size - Stream2_Size - Stream3_Size`.
575
576 Note: if `Stream1_Size + Stream2_Size + Stream3_Size > Total_Streams_Size`,
577 data is considered corrupted.
578
579 Each of these 4 bitstreams is then decoded independently as a Huffman-Coded stream,
580 as described at [Huffman-Coded Streams](#huffman-coded-streams)
581
582
583 Sequences Section
584 -----------------
585 A compressed block is a succession of _sequences_ .
586 A sequence is a literal copy command, followed by a match copy command.
587 A literal copy command specifies a length.
588 It is the number of bytes to be copied (or extracted) from the Literals Section.
589 A match copy command specifies an offset and a length.
590
591 When all _sequences_ are decoded,
592 if there are literals left in the _literals section_,
593 these bytes are added at the end of the block.
594
595 This is described in more detail in [Sequence Execution](#sequence-execution).
596
597 The `Sequences_Section` regroup all symbols required to decode commands.
598 There are 3 symbol types : literals lengths, offsets and match lengths.
599 They are encoded together, interleaved, in a single _bitstream_.
600
601 The `Sequences_Section` starts by a header,
602 followed by optional probability tables for each symbol type,
603 followed by the bitstream.
604
605 | `Sequences_Section_Header` | [`Literals_Length_Table`] | [`Offset_Table`] | [`Match_Length_Table`] | bitStream |
606 | -------------------------- | ------------------------- | ---------------- | ---------------------- | --------- |
607
608 To decode the `Sequences_Section`, it's required to know its size.
609 Its size is deduced from the size of `Literals_Section`:
610 `Sequences_Section_Size = Block_Size - Literals_Section_Size`.
611
612
613 #### `Sequences_Section_Header`
614
615 Consists of 2 items:
616 - `Number_of_Sequences`
617 - Symbol compression modes
618
619 __`Number_of_Sequences`__
620
621 This is a variable size field using between 1 and 3 bytes.
622 Let's call its first byte `byte0`.
623 - `if (byte0 == 0)` : there are no sequences.
624             The sequence section stops there.
625             Decompressed content is defined entirely as Literals Section content.
626             The FSE tables used in `Repeat_Mode` aren't updated.
627 - `if (byte0 < 128)` : `Number_of_Sequences = byte0` . Uses 1 byte.
628 - `if (byte0 < 255)` : `Number_of_Sequences = ((byte0-128) << 8) + byte1` . Uses 2 bytes.
629 - `if (byte0 == 255)`: `Number_of_Sequences = byte1 + (byte2<<8) + 0x7F00` . Uses 3 bytes.
630
631 __Symbol compression modes__
632
633 This is a single byte, defining the compression mode of each symbol type.
634
635 |Bit number|          7-6            |      5-4       |        3-2           |     1-0    |
636 | -------- | ----------------------- | -------------- | -------------------- | ---------- |
637 |Field name| `Literals_Lengths_Mode` | `Offsets_Mode` | `Match_Lengths_Mode` | `Reserved` |
638
639 The last field, `Reserved`, must be all-zeroes.
640
641 `Literals_Lengths_Mode`, `Offsets_Mode` and `Match_Lengths_Mode` define the `Compression_Mode` of
642 literals lengths, offsets, and match lengths symbols respectively.
643
644 They follow the same enumeration :
645
646 |        Value       |         0         |      1     |           2           |       3       |
647 | ------------------ | ----------------- | ---------- | --------------------- | ------------- |
648 | `Compression_Mode` | `Predefined_Mode` | `RLE_Mode` | `FSE_Compressed_Mode` | `Repeat_Mode` |
649
650 - `Predefined_Mode` : A predefined FSE distribution table is used, defined in
651           [default distributions](#default-distributions).
652           No distribution table will be present.
653 - `RLE_Mode` : The table description consists of a single byte, which contains the symbol's value.
654           This symbol will be used for all sequences.
655 - `FSE_Compressed_Mode` : standard FSE compression.
656           A distribution table will be present.
657           The format of this distribution table is described in [FSE Table Description](#fse-table-description).
658           Note that the maximum allowed accuracy log for literals length and match length tables is 9,
659           and the maximum accuracy log for the offsets table is 8.
660           `FSE_Compressed_Mode` must not be used when only one symbol is present,
661           `RLE_Mode` should be used instead (although any other mode will work).
662 - `Repeat_Mode` : The table used in the previous `Compressed_Block` with `Number_of_Sequences > 0` will be used again,
663           or if this is the first block, table in the dictionary will be used.
664           Note that this includes `RLE_mode`, so if `Repeat_Mode` follows `RLE_Mode`, the same symbol will be repeated.
665           It also includes `Predefined_Mode`, in which case `Repeat_Mode` will have same outcome as `Predefined_Mode`.
666           No distribution table will be present.
667           If this mode is used without any previous sequence table in the frame
668           (nor [dictionary](#dictionary-format)) to repeat, this should be treated as corruption.
669
670 #### The codes for literals lengths, match lengths, and offsets.
671
672 Each symbol is a _code_ in its own context,
673 which specifies `Baseline` and `Number_of_Bits` to add.
674 _Codes_ are FSE compressed,
675 and interleaved with raw additional bits in the same bitstream.
676
677 ##### Literals length codes
678
679 Literals length codes are values ranging from `0` to `35` included.
680 They define lengths from 0 to 131071 bytes.
681 The literals length is equal to the decoded `Baseline` plus
682 the result of reading `Number_of_Bits` bits from the bitstream,
683 as a __little-endian__ value.
684
685 | `Literals_Length_Code` |         0-15           |
686 | ---------------------- | ---------------------- |
687 | length                 | `Literals_Length_Code` |
688 | `Number_of_Bits`       |          0             |
689
690 | `Literals_Length_Code` |  16  |  17  |  18  |  19  |  20  |  21  |  22  |  23  |
691 | ---------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
692 | `Baseline`             |  16  |  18  |  20  |  22  |  24  |  28  |  32  |  40  |
693 | `Number_of_Bits`       |   1  |   1  |   1  |   1  |   2  |   2  |   3  |   3  |
694
695 | `Literals_Length_Code` |  24  |  25  |  26  |  27  |  28  |  29  |  30  |  31  |
696 | ---------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
697 | `Baseline`             |  48  |  64  |  128 |  256 |  512 | 1024 | 2048 | 4096 |
698 | `Number_of_Bits`       |   4  |   6  |   7  |   8  |   9  |  10  |  11  |  12  |
699
700 | `Literals_Length_Code` |  32  |  33  |  34  |  35  |
701 | ---------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- |
702 | `Baseline`             | 8192 |16384 |32768 |65536 |
703 | `Number_of_Bits`       |  13  |  14  |  15  |  16  |
704
705
706 ##### Match length codes
707
708 Match length codes are values ranging from `0` to `52` included.
709 They define lengths from 3 to 131074 bytes.
710 The match length is equal to the decoded `Baseline` plus
711 the result of reading `Number_of_Bits` bits from the bitstream,
712 as a __little-endian__ value.
713
714 | `Match_Length_Code` |         0-31            |
715 | ------------------- | ----------------------- |
716 | value               | `Match_Length_Code` + 3 |
717 | `Number_of_Bits`    |          0              |
718
719 | `Match_Length_Code` |  32  |  33  |  34  |  35  |  36  |  37  |  38  |  39  |
720 | ------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
721 | `Baseline`          |  35  |  37  |  39  |  41  |  43  |  47  |  51  |  59  |
722 | `Number_of_Bits`    |   1  |   1  |   1  |   1  |   2  |   2  |   3  |   3  |
723
724 | `Match_Length_Code` |  40  |  41  |  42  |  43  |  44  |  45  |  46  |  47  |
725 | ------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
726 | `Baseline`          |  67  |  83  |  99  |  131 |  259 |  515 | 1027 | 2051 |
727 | `Number_of_Bits`    |   4  |   4  |   5  |   7  |   8  |   9  |  10  |  11  |
728
729 | `Match_Length_Code` |  48  |  49  |  50  |  51  |  52  |
730 | ------------------- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
731 | `Baseline`          | 4099 | 8195 |16387 |32771 |65539 |
732 | `Number_of_Bits`    |  12  |  13  |  14  |  15  |  16  |
733
734 ##### Offset codes
735
736 Offset codes are values ranging from `0` to `N`.
737
738 A decoder is free to limit its maximum `N` supported.
739 Recommendation is to support at least up to `22`.
740 For information, at the time of this writing.
741 the reference decoder supports a maximum `N` value of `31`.
742
743 An offset code is also the number of additional bits to read in __little-endian__ fashion,
744 and can be translated into an `Offset_Value` using the following formulas :
745
746 ```
747 Offset_Value = (1 << offsetCode) + readNBits(offsetCode);
748 if (Offset_Value > 3) offset = Offset_Value - 3;
749 ```
750 It means that maximum `Offset_Value` is `(2^(N+1))-1`
751 supporting back-reference distances up to `(2^(N+1))-4`,
752 but is limited by [maximum back-reference distance](#window_descriptor).
753
754 `Offset_Value` from 1 to 3 are special : they define "repeat codes".
755 This is described in more detail in [Repeat Offsets](#repeat-offsets).
756
757 #### Decoding Sequences
758 FSE bitstreams are read in reverse direction than written. In zstd,
759 the compressor writes bits forward into a block and the decompressor
760 must read the bitstream _backwards_.
761
762 To find the start of the bitstream it is therefore necessary to
763 know the offset of the last byte of the block which can be found
764 by counting `Block_Size` bytes after the block header.
765
766 After writing the last bit containing information, the compressor
767 writes a single `1`-bit and then fills the byte with 0-7 `0` bits of
768 padding. The last byte of the compressed bitstream cannot be `0` for
769 that reason.
770
771 When decompressing, the last byte containing the padding is the first
772 byte to read. The decompressor needs to skip 0-7 initial `0`-bits and
773 the first `1`-bit it occurs. Afterwards, the useful part of the bitstream
774 begins.
775
776 FSE decoding requires a 'state' to be carried from symbol to symbol.
777 For more explanation on FSE decoding, see the [FSE section](#fse).
778
779 For sequence decoding, a separate state keeps track of each
780 literal lengths, offsets, and match lengths symbols.
781 Some FSE primitives are also used.
782 For more details on the operation of these primitives, see the [FSE section](#fse).
783
784 ##### Starting states
785 The bitstream starts with initial FSE state values,
786 each using the required number of bits in their respective _accuracy_,
787 decoded previously from their normalized distribution.
788
789 It starts by `Literals_Length_State`,
790 followed by `Offset_State`,
791 and finally `Match_Length_State`.
792
793 Reminder : always keep in mind that all values are read _backward_,
794 so the 'start' of the bitstream is at the highest position in memory,
795 immediately before the last `1`-bit for padding.
796
797 After decoding the starting states, a single sequence is decoded
798 `Number_Of_Sequences` times.
799 These sequences are decoded in order from first to last.
800 Since the compressor writes the bitstream in the forward direction,
801 this means the compressor must encode the sequences starting with the last
802 one and ending with the first.
803
804 ##### Decoding a sequence
805 For each of the symbol types, the FSE state can be used to determine the appropriate code.
806 The code then defines the `Baseline` and `Number_of_Bits` to read for each type.
807 See the [description of the codes] for how to determine these values.
808
809 [description of the codes]: #the-codes-for-literals-lengths-match-lengths-and-offsets
810
811 Decoding starts by reading the `Number_of_Bits` required to decode `Offset`.
812 It then does the same for `Match_Length`, and then for `Literals_Length`.
813 This sequence is then used for [sequence execution](#sequence-execution).
814
815 If it is not the last sequence in the block,
816 the next operation is to update states.
817 Using the rules pre-calculated in the decoding tables,
818 `Literals_Length_State` is updated,
819 followed by `Match_Length_State`,
820 and then `Offset_State`.
821 See the [FSE section](#fse) for details on how to update states from the bitstream.
822
823 This operation will be repeated `Number_of_Sequences` times.
824 At the end, the bitstream shall be entirely consumed,
825 otherwise the bitstream is considered corrupted.
826
827 #### Default Distributions
828 If `Predefined_Mode` is selected for a symbol type,
829 its FSE decoding table is generated from a predefined distribution table defined here.
830 For details on how to convert this distribution into a decoding table, see the [FSE section].
831
832 [FSE section]: #from-normalized-distribution-to-decoding-tables
833
834 ##### Literals Length
835 The decoding table uses an accuracy log of 6 bits (64 states).
836 ```
837 short literalsLength_defaultDistribution[36] =
838         { 4, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1,
839           2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 2, 1, 1, 1, 1, 1,
840          -1,-1,-1,-1 };
841 ```
842
843 ##### Match Length
844 The decoding table uses an accuracy log of 6 bits (64 states).
845 ```
846 short matchLengths_defaultDistribution[53] =
847         { 1, 4, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
848           1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
849           1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,
850          -1,-1,-1,-1,-1 };
851 ```
852
853 ##### Offset Codes
854 The decoding table uses an accuracy log of 5 bits (32 states),
855 and supports a maximum `N` value of 28, allowing offset values up to 536,870,908 .
856
857 If any sequence in the compressed block requires a larger offset than this,
858 it's not possible to use the default distribution to represent it.
859 ```
860 short offsetCodes_defaultDistribution[29] =
861         { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
862           1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1 };
863 ```
864
865
866 Sequence Execution
867 ------------------
868 Once literals and sequences have been decoded,
869 they are combined to produce the decoded content of a block.
870
871 Each sequence consists of a tuple of (`literals_length`, `offset_value`, `match_length`),
872 decoded as described in the [Sequences Section](#sequences-section).
873 To execute a sequence, first copy `literals_length` bytes
874 from the decoded literals to the output.
875
876 Then `match_length` bytes are copied from previous decoded data.
877 The offset to copy from is determined by `offset_value`:
878 if `offset_value > 3`, then the offset is `offset_value - 3`.
879 If `offset_value` is from 1-3, the offset is a special repeat offset value.
880 See the [repeat offset](#repeat-offsets) section for how the offset is determined
881 in this case.
882
883 The offset is defined as from the current position, so an offset of 6
884 and a match length of 3 means that 3 bytes should be copied from 6 bytes back.
885 Note that all offsets leading to previously decoded data
886 must be smaller than `Window_Size` defined in `Frame_Header_Descriptor`.
887
888 #### Repeat offsets
889 As seen in [Sequence Execution](#sequence-execution),
890 the first 3 values define a repeated offset and we will call them
891 `Repeated_Offset1`, `Repeated_Offset2`, and `Repeated_Offset3`.
892 They are sorted in recency order, with `Repeated_Offset1` meaning "most recent one".
893
894 If `offset_value == 1`, then the offset used is `Repeated_Offset1`, etc.
895
896 There is an exception though, when current sequence's `literals_length = 0`.
897 In this case, repeated offsets are shifted by one,
898 so an `offset_value` of 1 means `Repeated_Offset2`,
899 an `offset_value` of 2 means `Repeated_Offset3`,
900 and an `offset_value` of 3 means `Repeated_Offset1 - 1_byte`.
901
902 For the first block, the starting offset history is populated with following values :
903 `Repeated_Offset1`=1, `Repeated_Offset2`=4, `Repeated_Offset3`=8,
904 unless a dictionary is used, in which case they come from the dictionary.
905
906 Then each block gets its starting offset history from the ending values of the most recent `Compressed_Block`.
907 Note that blocks which are not `Compressed_Block` are skipped, they do not contribute to offset history.
908
909 [Offset Codes]: #offset-codes
910
911 ###### Offset updates rules
912
913 The newest offset takes the lead in offset history,
914 shifting others back by one rank,
915 up to the previous rank of the new offset _if it was present in history_.
916
917 __Examples__ :
918
919 In the common case, when new offset is not part of history :
920 `Repeated_Offset3` = `Repeated_Offset2`
921 `Repeated_Offset2` = `Repeated_Offset1`
922 `Repeated_Offset1` = `NewOffset`
923
924 When the new offset _is_ part of history, there may be specific adjustments.
925
926 When `NewOffset` == `Repeated_Offset1`, offset history remains actually unmodified.
927
928 When `NewOffset` == `Repeated_Offset2`,
929 `Repeated_Offset1` and `Repeated_Offset2` ranks are swapped.
930 `Repeated_Offset3` is unmodified.
931
932 When `NewOffset` == `Repeated_Offset3`,
933 there is actually no difference with the common case :
934 all offsets are shifted by one rank,
935 `NewOffset` (== `Repeated_Offset3`) becomes the new `Repeated_Offset1`.
936
937 Also worth mentioning, the specific corner case when `offset_value` == 3,
938 and the literal length of the current sequence is zero.
939 In which case , `NewOffset` = `Repeated_Offset1` - 1_byte.
940 Here also, from an offset history update perspective, it's just a common case :
941 `Repeated_Offset3` = `Repeated_Offset2`
942 `Repeated_Offset2` = `Repeated_Offset1`
943 `Repeated_Offset1` = `NewOffset` ( == `Repeated_Offset1` - 1_byte )
944
945
946
947 Skippable Frames
948 ----------------
949
950 | `Magic_Number` | `Frame_Size` | `User_Data` |
951 |:--------------:|:------------:|:-----------:|
952 |   4 bytes      |  4 bytes     |   n bytes   |
953
954 Skippable frames allow the insertion of user-defined metadata
955 into a flow of concatenated frames.
956
957 Skippable frames defined in this specification are compatible with [LZ4] ones.
958
959 [LZ4]:http://www.lz4.org
960
961 From a compliant decoder perspective, skippable frames need just be skipped,
962 and their content ignored, resuming decoding after the skippable frame.
963
964 It can be noted that a skippable frame
965 can be used to watermark a stream of concatenated frames
966 embedding any kind of tracking information (even just an UUID).
967 Users wary of such possibility should scan the stream of concatenated frames
968 in an attempt to detect such frame for analysis or removal.
969
970 __`Magic_Number`__
971
972 4 Bytes, __little-endian__ format.
973 Value : 0x184D2A5?, which means any value from 0x184D2A50 to 0x184D2A5F.
974 All 16 values are valid to identify a skippable frame.
975 This specification doesn't detail any specific tagging for skippable frames.
976
977 __`Frame_Size`__
978
979 This is the size, in bytes, of the following `User_Data`
980 (without including the magic number nor the size field itself).
981 This field is represented using 4 Bytes, __little-endian__ format, unsigned 32-bits.
982 This means `User_Data` can’t be bigger than (2^32-1) bytes.
983
984 __`User_Data`__
985
986 The `User_Data` can be anything. Data will just be skipped by the decoder.
987
988
989
990 Entropy Encoding
991 ----------------
992 Two types of entropy encoding are used by the Zstandard format:
993 FSE, and Huffman coding.
994 Huffman is used to compress literals,
995 while FSE is used for all other symbols
996 (`Literals_Length_Code`, `Match_Length_Code`, offset codes)
997 and to compress Huffman headers.
998
999
1000 FSE
1001 ---
1002 FSE, short for Finite State Entropy, is an entropy codec based on [ANS].
1003 FSE encoding/decoding involves a state that is carried over between symbols,
1004 so decoding must be done in the opposite direction as encoding.
1005 Therefore, all FSE bitstreams are read from end to beginning.
1006 Note that the order of the bits in the stream is not reversed,
1007 we just read the elements in the reverse order they are written.
1008
1009 For additional details on FSE, see [Finite State Entropy].
1010
1011 [Finite State Entropy]:https://github.com/Cyan4973/FiniteStateEntropy/
1012
1013 FSE decoding involves a decoding table which has a power of 2 size, and contain three elements:
1014 `Symbol`, `Num_Bits`, and `Baseline`.
1015 The `log2` of the table size is its `Accuracy_Log`.
1016 An FSE state value represents an index in this table.
1017
1018 To obtain the initial state value, consume `Accuracy_Log` bits from the stream as a __little-endian__ value.
1019 The next symbol in the stream is the `Symbol` indicated in the table for that state.
1020 To obtain the next state value,
1021 the decoder should consume `Num_Bits` bits from the stream as a __little-endian__ value and add it to `Baseline`.
1022
1023 [ANS]: https://en.wikipedia.org/wiki/Asymmetric_Numeral_Systems
1024
1025 ### FSE Table Description
1026 To decode FSE streams, it is necessary to construct the decoding table.
1027 The Zstandard format encodes FSE table descriptions as follows:
1028
1029 An FSE distribution table describes the probabilities of all symbols
1030 from `0` to the last present one (included)
1031 on a normalized scale of `1 << Accuracy_Log` .
1032 Note that there must be two or more symbols with nonzero probability.
1033
1034 It's a bitstream which is read forward, in __little-endian__ fashion.
1035 It's not necessary to know bitstream exact size,
1036 it will be discovered and reported by the decoding process.
1037
1038 The bitstream starts by reporting on which scale it operates.
1039 Let's `low4Bits` designate the lowest 4 bits of the first byte :
1040 `Accuracy_Log = low4bits + 5`.
1041
1042 Then follows each symbol value, from `0` to last present one.
1043 The number of bits used by each field is variable.
1044 It depends on :
1045
1046 - Remaining probabilities + 1 :
1047   __example__ :
1048   Presuming an `Accuracy_Log` of 8,
1049   and presuming 100 probabilities points have already been distributed,
1050   the decoder may read any value from `0` to `256 - 100 + 1 == 157` (inclusive).
1051   Therefore, it must read `log2sup(157) == 8` bits.
1052
1053 - Value decoded : small values use 1 less bit :
1054   __example__ :
1055   Presuming values from 0 to 157 (inclusive) are possible,
1056   255-157 = 98 values are remaining in an 8-bits field.
1057   They are used this way :
1058   first 98 values (hence from 0 to 97) use only 7 bits,
1059   values from 98 to 157 use 8 bits.
1060   This is achieved through this scheme :
1061
1062   | Value read | Value decoded | Number of bits used |
1063   | ---------- | ------------- | ------------------- |
1064   |   0 -  97  |   0 -  97     |  7                  |
1065   |  98 - 127  |  98 - 127     |  8                  |
1066   | 128 - 225  |   0 -  97     |  7                  |
1067   | 226 - 255  | 128 - 157     |  8                  |
1068
1069 Symbols probabilities are read one by one, in order.
1070
1071 Probability is obtained from Value decoded by following formula :
1072 `Proba = value - 1`
1073
1074 It means value `0` becomes negative probability `-1`.
1075 `-1` is a special probability, which means "less than 1".
1076 Its effect on distribution table is described in the [next section].
1077 For the purpose of calculating total allocated probability points, it counts as one.
1078
1079 [next section]:#from-normalized-distribution-to-decoding-tables
1080
1081 When a symbol has a __probability__ of `zero`,
1082 it is followed by a 2-bits repeat flag.
1083 This repeat flag tells how many probabilities of zeroes follow the current one.
1084 It provides a number ranging from 0 to 3.
1085 If it is a 3, another 2-bits repeat flag follows, and so on.
1086
1087 When last symbol reaches cumulated total of `1 << Accuracy_Log`,
1088 decoding is complete.
1089 If the last symbol makes cumulated total go above `1 << Accuracy_Log`,
1090 distribution is considered corrupted.
1091
1092 Then the decoder can tell how many bytes were used in this process,
1093 and how many symbols are present.
1094 The bitstream consumes a round number of bytes.
1095 Any remaining bit within the last byte is just unused.
1096
1097 #### From normalized distribution to decoding tables
1098
1099 The distribution of normalized probabilities is enough
1100 to create a unique decoding table.
1101
1102 It follows the following build rule :
1103
1104 The table has a size of `Table_Size = 1 << Accuracy_Log`.
1105 Each cell describes the symbol decoded,
1106 and instructions to get the next state.
1107
1108 Symbols are scanned in their natural order for "less than 1" probabilities.
1109 Symbols with this probability are being attributed a single cell,
1110 starting from the end of the table and retreating.
1111 These symbols define a full state reset, reading `Accuracy_Log` bits.
1112
1113 All remaining symbols are allocated in their natural order.
1114 Starting from symbol `0` and table position `0`,
1115 each symbol gets allocated as many cells as its probability.
1116 Cell allocation is spreaded, not linear :
1117 each successor position follow this rule :
1118
1119 ```
1120 position += (tableSize>>1) + (tableSize>>3) + 3;
1121 position &= tableSize-1;
1122 ```
1123
1124 A position is skipped if already occupied by a "less than 1" probability symbol.
1125 `position` does not reset between symbols, it simply iterates through
1126 each position in the table, switching to the next symbol when enough
1127 states have been allocated to the current one.
1128
1129 The result is a list of state values.
1130 Each state will decode the current symbol.
1131
1132 To get the `Number_of_Bits` and `Baseline` required for next state,
1133 it's first necessary to sort all states in their natural order.
1134 The lower states will need 1 more bit than higher ones.
1135 The process is repeated for each symbol.
1136
1137 __Example__ :
1138 Presuming a symbol has a probability of 5.
1139 It receives 5 state values. States are sorted in natural order.
1140
1141 Next power of 2 is 8.
1142 Space of probabilities is divided into 8 equal parts.
1143 Presuming the `Accuracy_Log` is 7, it defines 128 states.
1144 Divided by 8, each share is 16 large.
1145
1146 In order to reach 8, 8-5=3 lowest states will count "double",
1147 doubling the number of shares (32 in width),
1148 requiring one more bit in the process.
1149
1150 Baseline is assigned starting from the higher states using fewer bits,
1151 and proceeding naturally, then resuming at the first state,
1152 each takes its allocated width from Baseline.
1153
1154 | state order      |   0   |   1   |    2   |   3  |   4   |
1155 | ---------------- | ----- | ----- | ------ | ---- | ----- |
1156 | width            |  32   |  32   |   32   |  16  |  16   |
1157 | `Number_of_Bits` |   5   |   5   |    5   |   4  |   4   |
1158 | range number     |   2   |   4   |    6   |   0  |   1   |
1159 | `Baseline`       |  32   |  64   |   96   |   0  |  16   |
1160 | range            | 32-63 | 64-95 | 96-127 | 0-15 | 16-31 |
1161
1162 The next state is determined from current state
1163 by reading the required `Number_of_Bits`, and adding the specified `Baseline`.
1164
1165 See [Appendix A] for the results of this process applied to the default distributions.
1166
1167 [Appendix A]: #appendix-a---decoding-tables-for-predefined-codes
1168
1169
1170 Huffman Coding
1171 --------------
1172 Zstandard Huffman-coded streams are read backwards,
1173 similar to the FSE bitstreams.
1174 Therefore, to find the start of the bitstream, it is therefore to
1175 know the offset of the last byte of the Huffman-coded stream.
1176
1177 After writing the last bit containing information, the compressor
1178 writes a single `1`-bit and then fills the byte with 0-7 `0` bits of
1179 padding. The last byte of the compressed bitstream cannot be `0` for
1180 that reason.
1181
1182 When decompressing, the last byte containing the padding is the first
1183 byte to read. The decompressor needs to skip 0-7 initial `0`-bits and
1184 the first `1`-bit it occurs. Afterwards, the useful part of the bitstream
1185 begins.
1186
1187 The bitstream contains Huffman-coded symbols in __little-endian__ order,
1188 with the codes defined by the method below.
1189
1190 ### Huffman Tree Description
1191
1192 Prefix coding represents symbols from an a priori known alphabet
1193 by bit sequences (codewords), one codeword for each symbol,
1194 in a manner such that different symbols may be represented
1195 by bit sequences of different lengths,
1196 but a parser can always parse an encoded string
1197 unambiguously symbol-by-symbol.
1198
1199 Given an alphabet with known symbol frequencies,
1200 the Huffman algorithm allows the construction of an optimal prefix code
1201 using the fewest bits of any possible prefix codes for that alphabet.
1202
1203 Prefix code must not exceed a maximum code length.
1204 More bits improve accuracy but cost more header size,
1205 and require more memory or more complex decoding operations.
1206 This specification limits maximum code length to 11 bits.
1207
1208 #### Representation
1209
1210 All literal values from zero (included) to last present one (excluded)
1211 are represented by `Weight` with values from `0` to `Max_Number_of_Bits`.
1212 Transformation from `Weight` to `Number_of_Bits` follows this formula :
1213 ```
1214 Number_of_Bits = Weight ? (Max_Number_of_Bits + 1 - Weight) : 0
1215 ```
1216 The last symbol's `Weight` is deduced from previously decoded ones,
1217 by completing to the nearest power of 2.
1218 This power of 2 gives `Max_Number_of_Bits`, the depth of the current tree.
1219 `Max_Number_of_Bits` must be <= 11,
1220 otherwise the representation is considered corrupted.
1221
1222 __Example__ :
1223 Let's presume the following Huffman tree must be described :
1224
1225 |  literal value   |  0  |  1  |  2  |  3  |  4  |  5  |
1226 | ---------------- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
1227 | `Number_of_Bits` |  1  |  2  |  3  |  0  |  4  |  4  |
1228
1229 The tree depth is 4, since its longest elements uses 4 bits
1230 (longest elements are the one with smallest frequency).
1231 Value `5` will not be listed, as it can be determined from values for 0-4,
1232 nor will values above `5` as they are all 0.
1233 Values from `0` to `4` will be listed using `Weight` instead of `Number_of_Bits`.
1234 Weight formula is :
1235 ```
1236 Weight = Number_of_Bits ? (Max_Number_of_Bits + 1 - Number_of_Bits) : 0
1237 ```
1238 It gives the following series of weights :
1239
1240 | literal value |  0  |  1  |  2  |  3  |  4  |
1241 | ------------- | --- | --- | --- | --- | --- |
1242 |   `Weight`    |  4  |  3  |  2  |  0  |  1  |
1243
1244 The decoder will do the inverse operation :
1245 having collected weights of literal symbols from `0` to `4`,
1246 it knows the last literal, `5`, is present with a non-zero `Weight`.
1247 The `Weight` of `5` can be determined by advancing to the next power of 2.
1248 The sum of `2^(Weight-1)` (excluding 0's) is :
1249 `8 + 4 + 2 + 0 + 1 = 15`.
1250 Nearest larger power of 2 value is 16.
1251 Therefore, `Max_Number_of_Bits = 4` and `Weight[5] = 16-15 = 1`.
1252
1253 #### Huffman Tree header
1254
1255 This is a single byte value (0-255),
1256 which describes how the series of weights is encoded.
1257
1258 - if `headerByte` < 128 :
1259   the series of weights is compressed using FSE (see below).
1260   The length of the FSE-compressed series is equal to `headerByte` (0-127).
1261
1262 - if `headerByte` >= 128 :
1263   + the series of weights uses a direct representation,
1264     where each `Weight` is encoded directly as a 4 bits field (0-15).
1265   + They are encoded forward, 2 weights to a byte,
1266     first weight taking the top four bits and second one taking the bottom four.
1267     * e.g. the following operations could be used to read the weights:
1268       `Weight[0] = (Byte[0] >> 4), Weight[1] = (Byte[0] & 0xf)`, etc.
1269   + The full representation occupies `Ceiling(Number_of_Weights/2)` bytes,
1270     meaning it uses only full bytes even if `Number_of_Weights` is odd.
1271   + `Number_of_Weights = headerByte - 127`.
1272     * Note that maximum `Number_of_Weights` is 255-127 = 128,
1273       therefore, only up to 128 `Weight` can be encoded using direct representation.
1274     * Since the last non-zero `Weight` is _not_ encoded,
1275       this scheme is compatible with alphabet sizes of up to 129 symbols,
1276       hence including literal symbol 128.
1277     * If any literal symbol > 128 has a non-zero `Weight`,
1278       direct representation is not possible.
1279       In such case, it's necessary to use FSE compression.
1280
1281
1282 #### Finite State Entropy (FSE) compression of Huffman weights
1283
1284 In this case, the series of Huffman weights is compressed using FSE compression.
1285 It's a single bitstream with 2 interleaved states,
1286 sharing a single distribution table.
1287
1288 To decode an FSE bitstream, it is necessary to know its compressed size.
1289 Compressed size is provided by `headerByte`.
1290 It's also necessary to know its _maximum possible_ decompressed size,
1291 which is `255`, since literal values span from `0` to `255`,
1292 and last symbol's `Weight` is not represented.
1293
1294 An FSE bitstream starts by a header, describing probabilities distribution.
1295 It will create a Decoding Table.
1296 For a list of Huffman weights, the maximum accuracy log is 6 bits.
1297 For more description see the [FSE header description](#fse-table-description)
1298
1299 The Huffman header compression uses 2 states,
1300 which share the same FSE distribution table.
1301 The first state (`State1`) encodes the even indexed symbols,
1302 and the second (`State2`) encodes the odd indexed symbols.
1303 `State1` is initialized first, and then `State2`, and they take turns
1304 decoding a single symbol and updating their state.
1305 For more details on these FSE operations, see the [FSE section](#fse).
1306
1307 The number of symbols to decode is determined
1308 by tracking bitStream overflow condition:
1309 If updating state after decoding a symbol would require more bits than
1310 remain in the stream, it is assumed that extra bits are 0.  Then,
1311 symbols for each of the final states are decoded and the process is complete.
1312
1313 #### Conversion from weights to Huffman prefix codes
1314
1315 All present symbols shall now have a `Weight` value.
1316 It is possible to transform weights into `Number_of_Bits`, using this formula:
1317 ```
1318 Number_of_Bits = (Weight>0) ? Max_Number_of_Bits + 1 - Weight : 0
1319 ```
1320 Symbols are sorted by `Weight`.
1321 Within same `Weight`, symbols keep natural sequential order.
1322 Symbols with a `Weight` of zero are removed.
1323 Then, starting from lowest `Weight`, prefix codes are distributed in sequential order.
1324
1325 __Example__ :
1326 Let's presume the following list of weights has been decoded :
1327
1328 | Literal  |  0  |  1  |  2  |  3  |  4  |  5  |
1329 | -------- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
1330 | `Weight` |  4  |  3  |  2  |  0  |  1  |  1  |
1331
1332 Sorted by weight and then natural sequential order,
1333 it gives the following distribution :
1334
1335 | Literal          |  3  |  4  |  5  |  2  |  1  |   0  |
1336 | ---------------- | --- | --- | --- | --- | --- | ---- |
1337 | `Weight`         |  0  |  1  |  1  |  2  |  3  |   4  |
1338 | `Number_of_Bits` |  0  |  4  |  4  |  3  |  2  |   1  |
1339 | prefix codes     | N/A | 0000| 0001| 001 | 01  |   1  |
1340
1341 ### Huffman-coded Streams
1342
1343 Given a Huffman decoding table,
1344 it's possible to decode a Huffman-coded stream.
1345
1346 Each bitstream must be read _backward_,
1347 that is starting from the end down to the beginning.
1348 Therefore it's necessary to know the size of each bitstream.
1349
1350 It's also necessary to know exactly which _bit_ is the last one.
1351 This is detected by a final bit flag :
1352 the highest bit of latest byte is a final-bit-flag.
1353 Consequently, a last byte of `0` is not possible.
1354 And the final-bit-flag itself is not part of the useful bitstream.
1355 Hence, the last byte contains between 0 and 7 useful bits.
1356
1357 Starting from the end,
1358 it's possible to read the bitstream in a __little-endian__ fashion,
1359 keeping track of already used bits. Since the bitstream is encoded in reverse
1360 order, starting from the end read symbols in forward order.
1361
1362 For example, if the literal sequence "0145" was encoded using above prefix code,
1363 it would be encoded (in reverse order) as:
1364
1365 |Symbol  |   5  |   4  |  1 | 0 | Padding |
1366 |--------|------|------|----|---|---------|
1367 |Encoding|`0000`|`0001`|`01`|`1`| `00001` |
1368
1369 Resulting in following 2-bytes bitstream :
1370 ```
1371 00010000 00001101
1372 ```
1373
1374 Here is an alternative representation with the symbol codes separated by underscore:
1375 ```
1376 0001_0000 00001_1_01
1377 ```
1378
1379 Reading highest `Max_Number_of_Bits` bits,
1380 it's possible to compare extracted value to decoding table,
1381 determining the symbol to decode and number of bits to discard.
1382
1383 The process continues up to reading the required number of symbols per stream.
1384 If a bitstream is not entirely and exactly consumed,
1385 hence reaching exactly its beginning position with _all_ bits consumed,
1386 the decoding process is considered faulty.
1387
1388
1389 Dictionary Format
1390 -----------------
1391
1392 Zstandard is compatible with "raw content" dictionaries,
1393 free of any format restriction, except that they must be at least 8 bytes.
1394 These dictionaries function as if they were just the `Content` part
1395 of a formatted dictionary.
1396
1397 But dictionaries created by `zstd --train` follow a format, described here.
1398
1399 __Pre-requisites__ : a dictionary has a size,
1400                      defined either by a buffer limit, or a file size.
1401
1402 | `Magic_Number` | `Dictionary_ID` | `Entropy_Tables` | `Content` |
1403 | -------------- | --------------- | ---------------- | --------- |
1404
1405 __`Magic_Number`__ : 4 bytes ID, value 0xEC30A437, __little-endian__ format
1406
1407 __`Dictionary_ID`__ : 4 bytes, stored in __little-endian__ format.
1408               `Dictionary_ID` can be any value, except 0 (which means no `Dictionary_ID`).
1409               It's used by decoders to check if they use the correct dictionary.
1410
1411 _Reserved ranges :_
1412               If the frame is going to be distributed in a private environment,
1413               any `Dictionary_ID` can be used.
1414               However, for public distribution of compressed frames,
1415               the following ranges are reserved and shall not be used :
1416
1417               - low range  : <= 32767
1418               - high range : >= (2^31)
1419
1420 __`Entropy_Tables`__ : follow the same format as tables in [compressed blocks].
1421               See the relevant [FSE](#fse-table-description)
1422               and [Huffman](#huffman-tree-description) sections for how to decode these tables.
1423               They are stored in following order :
1424               Huffman tables for literals, FSE table for offsets,
1425               FSE table for match lengths, and FSE table for literals lengths.
1426               These tables populate the Repeat Stats literals mode and
1427               Repeat distribution mode for sequence decoding.
1428               It's finally followed by 3 offset values, populating recent offsets (instead of using `{1,4,8}`),
1429               stored in order, 4-bytes __little-endian__ each, for a total of 12 bytes.
1430               Each recent offset must have a value < dictionary size.
1431
1432 __`Content`__ : The rest of the dictionary is its content.
1433               The content act as a "past" in front of data to compress or decompress,
1434               so it can be referenced in sequence commands.
1435               As long as the amount of data decoded from this frame is less than or
1436               equal to `Window_Size`, sequence commands may specify offsets longer
1437               than the total length of decoded output so far to reference back to the
1438               dictionary, even parts of the dictionary with offsets larger than `Window_Size`.  
1439               After the total output has surpassed `Window_Size` however,
1440               this is no longer allowed and the dictionary is no longer accessible.
1441
1442 [compressed blocks]: #the-format-of-compressed_block
1443
1444 If a dictionary is provided by an external source,
1445 it should be loaded with great care, its content considered untrusted.
1446
1447
1448
1449 Appendix A - Decoding tables for predefined codes
1450 -------------------------------------------------
1451
1452 This appendix contains FSE decoding tables
1453 for the predefined literal length, match length, and offset codes.
1454 The tables have been constructed using the algorithm as given above in chapter
1455 "from normalized distribution to decoding tables".
1456 The tables here can be used as examples
1457 to crosscheck that an implementation build its decoding tables correctly.
1458
1459 #### Literal Length Code:
1460
1461 | State | Symbol | Number_Of_Bits | Base |
1462 | ----- | ------ | -------------- | ---- |
1463 |     0 |      0 |              4 |    0 |
1464 |     1 |      0 |              4 |   16 |
1465 |     2 |      1 |              5 |   32 |
1466 |     3 |      3 |              5 |    0 |
1467 |     4 |      4 |              5 |    0 |
1468 |     5 |      6 |              5 |    0 |
1469 |     6 |      7 |              5 |    0 |
1470 |     7 |      9 |              5 |    0 |
1471 |     8 |     10 |              5 |    0 |
1472 |     9 |     12 |              5 |    0 |
1473 |    10 |     14 |              6 |    0 |
1474 |    11 |     16 |              5 |    0 |
1475 |    12 |     18 |              5 |    0 |
1476 |    13 |     19 |              5 |    0 |
1477 |    14 |     21 |              5 |    0 |
1478 |    15 |     22 |              5 |    0 |
1479 |    16 |     24 |              5 |    0 |
1480 |    17 |     25 |              5 |   32 |
1481 |    18 |     26 |              5 |    0 |
1482 |    19 |     27 |              6 |    0 |
1483 |    20 |     29 |              6 |    0 |
1484 |    21 |     31 |              6 |    0 |
1485 |    22 |      0 |              4 |   32 |
1486 |    23 |      1 |              4 |    0 |
1487 |    24 |      2 |              5 |    0 |
1488 |    25 |      4 |              5 |   32 |
1489 |    26 |      5 |              5 |    0 |
1490 |    27 |      7 |              5 |   32 |
1491 |    28 |      8 |              5 |    0 |
1492 |    29 |     10 |              5 |   32 |
1493 |    30 |     11 |              5 |    0 |
1494 |    31 |     13 |              6 |    0 |
1495 |    32 |     16 |              5 |   32 |
1496 |    33 |     17 |              5 |    0 |
1497 |    34 |     19 |              5 |   32 |
1498 |    35 |     20 |              5 |    0 |
1499 |    36 |     22 |              5 |   32 |
1500 |    37 |     23 |              5 |    0 |
1501 |    38 |     25 |              4 |    0 |
1502 |    39 |     25 |              4 |   16 |
1503 |    40 |     26 |              5 |   32 |
1504 |    41 |     28 |              6 |    0 |
1505 |    42 |     30 |              6 |    0 |
1506 |    43 |      0 |              4 |   48 |
1507 |    44 |      1 |              4 |   16 |
1508 |    45 |      2 |              5 |   32 |
1509 |    46 |      3 |              5 |   32 |
1510 |    47 |      5 |              5 |   32 |
1511 |    48 |      6 |              5 |   32 |
1512 |    49 |      8 |              5 |   32 |
1513 |    50 |      9 |              5 |   32 |
1514 |    51 |     11 |              5 |   32 |
1515 |    52 |     12 |              5 |   32 |
1516 |    53 |     15 |              6 |    0 |
1517 |    54 |     17 |              5 |   32 |
1518 |    55 |     18 |              5 |   32 |
1519 |    56 |     20 |              5 |   32 |
1520 |    57 |     21 |              5 |   32 |
1521 |    58 |     23 |              5 |   32 |
1522 |    59 |     24 |              5 |   32 |
1523 |    60 |     35 |              6 |    0 |
1524 |    61 |     34 |              6 |    0 |
1525 |    62 |     33 |              6 |    0 |
1526 |    63 |     32 |              6 |    0 |
1527
1528 #### Match Length Code:
1529
1530 | State | Symbol | Number_Of_Bits | Base |
1531 | ----- | ------ | -------------- | ---- |
1532 |     0 |      0 |              6 |    0 |
1533 |     1 |      1 |              4 |    0 |
1534 |     2 |      2 |              5 |   32 |
1535 |     3 |      3 |              5 |    0 |
1536 |     4 |      5 |              5 |    0 |
1537 |     5 |      6 |              5 |    0 |
1538 |     6 |      8 |              5 |    0 |
1539 |     7 |     10 |              6 |    0 |
1540 |     8 |     13 |              6 |    0 |
1541 |     9 |     16 |              6 |    0 |
1542 |    10 |     19 |              6 |    0 |
1543 |    11 |     22 |              6 |    0 |
1544 |    12 |     25 |              6 |    0 |
1545 |    13 |     28 |              6 |    0 |
1546 |    14 |     31 |              6 |    0 |
1547 |    15 |     33 |              6 |    0 |
1548 |    16 |     35 |              6 |    0 |
1549 |    17 |     37 |              6 |    0 |
1550 |    18 |     39 |              6 |    0 |
1551 |    19 |     41 |              6 |    0 |
1552 |    20 |     43 |              6 |    0 |
1553 |    21 |     45 |              6 |    0 |
1554 |    22 |      1 |              4 |   16 |
1555 |    23 |      2 |              4 |    0 |
1556 |    24 |      3 |              5 |   32 |
1557 |    25 |      4 |              5 |    0 |
1558 |    26 |      6 |              5 |   32 |
1559 |    27 |      7 |              5 |    0 |
1560 |    28 |      9 |              6 |    0 |
1561 |    29 |     12 |              6 |    0 |
1562 |    30 |     15 |              6 |    0 |
1563 |    31 |     18 |              6 |    0 |
1564 |    32 |     21 |              6 |    0 |
1565 |    33 |     24 |              6 |    0 |
1566 |    34 |     27 |              6 |    0 |
1567 |    35 |     30 |              6 |    0 |
1568 |    36 |     32 |              6 |    0 |
1569 |    37 |     34 |              6 |    0 |
1570 |    38 |     36 |              6 |    0 |
1571 |    39 |     38 |              6 |    0 |
1572 |    40 |     40 |              6 |    0 |
1573 |    41 |     42 |              6 |    0 |
1574 |    42 |     44 |              6 |    0 |
1575 |    43 |      1 |              4 |   32 |
1576 |    44 |      1 |              4 |   48 |
1577 |    45 |      2 |              4 |   16 |
1578 |    46 |      4 |              5 |   32 |
1579 |    47 |      5 |              5 |   32 |
1580 |    48 |      7 |              5 |   32 |
1581 |    49 |      8 |              5 |   32 |
1582 |    50 |     11 |              6 |    0 |
1583 |    51 |     14 |              6 |    0 |
1584 |    52 |     17 |              6 |    0 |
1585 |    53 |     20 |              6 |    0 |
1586 |    54 |     23 |              6 |    0 |
1587 |    55 |     26 |              6 |    0 |
1588 |    56 |     29 |              6 |    0 |
1589 |    57 |     52 |              6 |    0 |
1590 |    58 |     51 |              6 |    0 |
1591 |    59 |     50 |              6 |    0 |
1592 |    60 |     49 |              6 |    0 |
1593 |    61 |     48 |              6 |    0 |
1594 |    62 |     47 |              6 |    0 |
1595 |    63 |     46 |              6 |    0 |
1596
1597 #### Offset Code:
1598
1599 | State | Symbol | Number_Of_Bits | Base |
1600 | ----- | ------ | -------------- | ---- |
1601 |     0 |      0 |              5 |    0 |
1602 |     1 |      6 |              4 |    0 |
1603 |     2 |      9 |              5 |    0 |
1604 |     3 |     15 |              5 |    0 |
1605 |     4 |     21 |              5 |    0 |
1606 |     5 |      3 |              5 |    0 |
1607 |     6 |      7 |              4 |    0 |
1608 |     7 |     12 |              5 |    0 |
1609 |     8 |     18 |              5 |    0 |
1610 |     9 |     23 |              5 |    0 |
1611 |    10 |      5 |              5 |    0 |
1612 |    11 |      8 |              4 |    0 |
1613 |    12 |     14 |              5 |    0 |
1614 |    13 |     20 |              5 |    0 |
1615 |    14 |      2 |              5 |    0 |
1616 |    15 |      7 |              4 |   16 |
1617 |    16 |     11 |              5 |    0 |
1618 |    17 |     17 |              5 |    0 |
1619 |    18 |     22 |              5 |    0 |
1620 |    19 |      4 |              5 |    0 |
1621 |    20 |      8 |              4 |   16 |
1622 |    21 |     13 |              5 |    0 |
1623 |    22 |     19 |              5 |    0 |
1624 |    23 |      1 |              5 |    0 |
1625 |    24 |      6 |              4 |   16 |
1626 |    25 |     10 |              5 |    0 |
1627 |    26 |     16 |              5 |    0 |
1628 |    27 |     28 |              5 |    0 |
1629 |    28 |     27 |              5 |    0 |
1630 |    29 |     26 |              5 |    0 |
1631 |    30 |     25 |              5 |    0 |
1632 |    31 |     24 |              5 |    0 |
1633
1634
1635
1636 Appendix B - Resources for implementers
1637 -------------------------------------------------
1638
1639 An open source reference implementation is available on :
1640 https://github.com/facebook/zstd
1641
1642 The project contains a frame generator, called [decodeCorpus],
1643 which can be used by any 3rd-party implementation
1644 to verify that a tested decoder is compliant with the specification.
1645
1646 [decodeCorpus]: https://github.com/facebook/zstd/tree/v1.3.4/tests#decodecorpus---tool-to-generate-zstandard-frames-for-decoder-testing
1647
1648 `decodeCorpus` generates random valid frames.
1649 A compliant decoder should be able to decode them all,
1650 or at least provide a meaningful error code explaining for which reason it cannot
1651 (memory limit restrictions for example).
1652
1653
1654 Version changes
1655 ---------------
1656 - 0.3.2 : remove additional block size restriction on compressed blocks
1657 - 0.3.1 : minor clarification regarding offset history update rules
1658 - 0.3.0 : minor edits to match RFC8478
1659 - 0.2.9 : clarifications for huffman weights direct representation, by Ulrich Kunitz
1660 - 0.2.8 : clarifications for IETF RFC discuss
1661 - 0.2.7 : clarifications from IETF RFC review, by Vijay Gurbani and Nick Terrell
1662 - 0.2.6 : fixed an error in huffman example, by Ulrich Kunitz
1663 - 0.2.5 : minor typos and clarifications
1664 - 0.2.4 : section restructuring, by Sean Purcell
1665 - 0.2.3 : clarified several details, by Sean Purcell
1666 - 0.2.2 : added predefined codes, by Johannes Rudolph
1667 - 0.2.1 : clarify field names, by Przemyslaw Skibinski
1668 - 0.2.0 : numerous format adjustments for zstd v0.8+
1669 - 0.1.2 : limit Huffman tree depth to 11 bits
1670 - 0.1.1 : reserved dictID ranges
1671 - 0.1.0 : initial release