可变长度整数编码

Question

我正在尝试对LZ1/LZ77解压缩算法进行逆向工程。要输出的解码缓冲器/窗口的区域的长度在文件中被编码为可变长度整数。我已经阅读了尽可能多的关于可变长度整数编码的资料，这种情况下使用的方法似乎与我见过的任何其他方法都不同。也许是为了避免专利问题，或者只是为了混淆。所包含的代码可能不是很完整，但目前它至少可以处理几个文件。

我不明白，如果有的话，下面使用的公式可以简化为更简单的东西。大多数可变长度整数编码算法都使用某种类型的循环，但对于这个算法，我无法做到这一点，因为在计算每个半字节时，公式似乎并不一致。

非常感谢您的建议。

private static int getLength(BitReader bitStream)
{
    const int minSize = 2;

    int length = 0;

    byte nibble3, nibble2, nibble1;

    nibble3 = bitStream.ReadNibble();

    if (nibble3 >= 0xc)
    {
        nibble2 = bitStream.ReadNibble();
        nibble1 = bitStream.ReadNibble();

        if (nibble3 == 0xF & nibble2 == 0xF & nibble1 == 0xF) return -1;

        if ((nibble3 & 2) != 0)
        {
            length = (((((nibble3 & 7) + 3) << 6) + 8)) + 
                ((nibble2 & 7) << 3) + nibble1 + minSize;
        }
        else if ((nibble3 & 1) != 0)
        {
            length = (((nibble3 & 7) << 6) + 8) + 
                ((((nibble2 & 7)) + 1) << 3) + nibble1 + minSize;
        }
        else
        {
            length = ((((nibble3 & 7) << 4) + 8)) + 
                ((nibble2 & 7) << 4) + nibble1 + minSize;
        }
    }
    else if ((nibble3 & 8) != 0)
    {
        nibble1 = bitStream.ReadNibble();

        length = ((((nibble3 & 7) << 1) + 1) << 3) + nibble1 + minSize;
    }
    else
    {
        length = nibble3 + minSize;
    }

    return length;
}

Answer 1

事实证明，所使用的可变长度整数编码算法与Dlugosz' Variable-Length Integer Encoding方法非常相似。实际上，需要多个计算，而不是一个公式。

基于此，我重写了代码，如下所示。我仍然在尝试弄清楚使用前导0xFFF的机制的确切格式。

    private static int getLength(BitReader bitStream)
    {
        const int minSize = 2;
        int length = 0;
        byte nibble3, nibble2, nibble1;
        byte nibble;
        nibble = bitStream.ReadNibble();
        if (nibble == 0xF)
        {
            nibble2 = bitStream.ReadNibble();
            nibble1 = bitStream.ReadNibble();
            if (nibble2 == 0xf && nibble1 == 0xF)
            {
                //The next nibble specifies the number of nibbles to be read, maybe.
                byte nibblesToRead = (byte) (bitStream.ReadNibble()) ;
                //The Dlugosz' mechanism would use a mask on the value but that doesn't appear to be the case here.
                //nibblesToRead &= 7;
                //switch (nibblesToRead & 7){
                //    case 0: nibblesToRead = 5; break;
                //    case 1: nibblesToRead = 8; break;
                //    case 2: nibblesToRead = 16; break;                           
                //}
                byte value=0;
                byte[] values = new byte[nibblesToRead];
                bool c=true;
                for (int i = 0; i < nibblesToRead; i++)
                {
                    value = bitStream.ReadNibble();
                    //values[i] = value;
                    length += (((value << 1) | 1) << 3);
                }
                value = bitStream.ReadNibble();
                length += value;
            }
        }
        else if((nibble >= 0xC)){
           nibble2 = bitStream.ReadNibble();
           nibble1 = bitStream.ReadNibble();
           length = ((((((nibble & 1) <<1)|1))<< 3) + ((nibble2<<1)|1)<<3)+nibble1;
        }
        else if ((nibble & 8)!=0){
            nibble1 = bitStream.ReadNibble();
            length = ((((nibble & 3)<<1) | 1) << 3) + nibble1;
        }
        else{
            length=nibble;
        }
        return length + minSize;
      };