{"id":35552,"date":"2019-10-31T22:04:59","date_gmt":"2019-10-31T19:04:59","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/elektronnye-knigi-i-ih-formaty-djvu-ego-istoriya-plyusy-minusy-i-osobennosti\/"},"modified":"2019-10-31T22:04:59","modified_gmt":"2019-10-31T19:04:59","slug":"elektronnye-knigi-i-ih-formaty-djvu-ego-istoriya-plyusy-minusy-i-osobennosti","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/novosti-interneta\/elektronnye-knigi-i-ih-formaty-djvu-ego-istoriya-plyusy-minusy-i-osobennosti","title":{"rendered":"E-Books und ihre Formate: DjVu \u2013 seine Geschichte, Vor- und Nachteile und Besonderheiten","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Zu Beginn der 70er Jahre gelang es dem amerikanischen Schriftsteller Michael Hart die<\/a><\/noindex> einen uneingeschr\u00e4nkten Zugang zum Xerox Sigma 5 Computer an der Universit\u00e4t von Illinois zu erhalten. Um die Ressourcen der Maschine angemessen zu nutzen, entschloss er sich, das erste elektronische Buch zu erstellen, indem er die Unabh\u00e4ngigkeitserkl\u00e4rung der USA abtippte.<\/p>\n

Heute hat die digitale Literatur weit verbreitet, vor allem dank der Entwicklung tragbarer Ger\u00e4te (Smartphones, eReader, Laptops). Dies f\u00fchrte zur Entstehung einer Vielzahl von Formaten f\u00fcr elektronische B\u00fccher. Lassen Sie uns die Besonderheiten dieser Formate untersuchen und die Geschichte der beliebtesten von ihnen erz\u00e4hlen \u2013 beginnen wir mit dem DjVu-Format.<\/p>\n

\"E-Books<\/a><\/noindex><\/a><\/noindex>
\n\/ Flickr \/ Lane Pearman<\/a><\/noindex> \/ CC<\/a><\/noindex><\/i><\/p>\n

Die Entstehung des Formats<\/h2>\n

\nDjVu wurde 1996 von den AT&T Labs mit dem Ziel entwickelt, Webentwicklern ein Werkzeug zur Verf\u00fcgung zu stellen, um Bilder in hoher Aufl\u00f6sung \u00fcber das Internet zu verbreiten.<\/p>\n

Zu dieser Zeit wurden 90% aller Informationen immer noch auf Papier gespeichert, und viele wichtige Dokumente hatten farbige Bilder und Fotografien. Um die Lesbarkeit des Textes und die Qualit\u00e4t der Bilder zu erhalten, mussten hochaufl\u00f6sende Scans erstellt werden.<\/a><\/noindex> Auf dem Papier und viele wichtige Dokumente hatten farbige Abbildungen und Fotos. Um die Lesbarkeit des Texts und die Qualit\u00e4t der Bilder zu erhalten, war es notwendig, Scans in hoher Aufl\u00f6sung zu erstellen.<\/p>\n

Klassische Webformate wie JPEG, GIF und PNG erm\u00f6glichten die Arbeit mit Bildern, gingen jedoch mit einem hohen Speicherbedarf einher. Bei JPEG musste das Dokument mit einer Aufl\u00f6sung von 300 dpi gescannt werden, damit der Text lesbar war<\/a><\/noindex> auf dem Monitor. Eine farbige Magazinseite hatte in diesem Fall etwa 500 KB. Das Herunterladen solch gro\u00dfer Dateien aus dem Internet war damals ein ziemlich m\u00fchsamer Prozess.<\/p>\n

Eine Alternative war die Digitalisierung von Papierdokumenten durch Technologien zur Texterkennung, jedoch war deren Genauigkeit vor 20 Jahren noch weit von ideal entfernt \u2013 nach der Verarbeitung musste das Endergebnis oft erheblich manuell nachbearbeitet werden. Zudem blieben Grafiken und Bilder \"au\u00dfen vor\". Selbst wenn es gelang, ein gescanntes Bild in ein Textdokument einzuf\u00fcgen, gingen einige visuelle Details verloren, wie die Papierfarbe und -struktur, die wichtige Bestandteile historischer Dokumente sind.<\/p>\n

Um diese Probleme zu l\u00f6sen, entwickelte AT&T DjVu. Dieses Format erm\u00f6glichte es, gescannte farbige Dokumente mit 300 dpi auf 40\u201360 KB zu komprimieren, w\u00e4hrend die Originalgr\u00f6\u00dfe 25 MB betrug. Die Dateigr\u00f6\u00dfe von Schwarzwei\u00dfseiten in DjVu reduzierte sich auf 10\u201330 KB.<\/p>\n

Wie DjVu Dokumente komprimiert<\/h2>\n

\nDjVu kann sowohl mit gescannten Papierdokumenten als auch mit anderen digitalen Formaten wie PDF arbeiten. Die Technologie hinter DjVu beruht auf<\/a><\/noindex> einer Methode, die ein Bild in drei Komponenten unterteilt: Vordergrund, Hintergrund und eine Schwarz-Wei\u00df (Bit)-Maske.<\/p>\n

Die Maske wird mit der Aufl\u00f6sung der urspr\u00fcnglichen Datei gespeichert und enth\u00e4lt<\/a><\/noindex> zeigt den Text und andere klare Details \u2014 feine Linien und Diagramme \u2014 sowie kontrastreiche Bilder.<\/p>\n

Sie hat eine Aufl\u00f6sung von 300 dpi, damit feine Linien und Buchstabenkonturen scharf bleiben, und wird mit dem JB2-Algorithmus komprimiert, einem Variationsalgorithmus von JBIG2, der von AT&T f\u00fcr den Faxbetrieb vorgeschlagen wurde. Ein besonderes Merkmal von JB2 ist<\/a><\/noindex> besteht darin, dass er wiederkehrende Zeichen auf der Seite sucht und deren Bild nur einmal speichert. So teilen sich in mehrseitigen Dokumenten jedes paar aufeinanderfolgender Seiten ein gemeinsames \u201eW\u00f6rterbuch\u201c.<\/p>\n

Der Hintergrund enth\u00e4lt die Textur der Seite und Illustrationen, und seine Aufl\u00f6sung ist geringer als die der Maske. Der verlustfreie Hintergrund wird mit einer Aufl\u00f6sung von 100 dpi gespeichert.<\/p>\n

Der Vordergrund bewahrt<\/a><\/noindex> Die Farbinfo \u00fcber die Maske und ihre Aufl\u00f6sung werden meist noch weiter reduziert, da in den meisten F\u00e4llen die Textfarbe schwarz ist und f\u00fcr jedes Zeichen gleich bleibt. Zur Kompression von Vorder- und Hintergrund wird Wavelet-Kompression<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Der letzte Schritt bei der Erstellung eines DjVu-Dokuments ist die Entropiekodierung, bei der ein adaptiver arithmetischer Codierer aufeinanderfolgende gleiche Zeichen in einen bin\u00e4ren Wert umwandelt.<\/p>\n

Vorteile des Formats<\/h2>\n

\nDas Ziel von DjVu war es, die<\/a><\/noindex> \u201eEigenschaften\u201c des Papierdokuments digital zu bewahren, um auch auf schw\u00e4cheren Computern mit solchen Dokumenten arbeiten zu k\u00f6nnen. Daher bietet die Software zum Ansehen von DjVu-Dateien die M\u00f6glichkeit des \u201eschnellen Renderings\u201c. Dadurch wird in den Speicher nur der Teil der DjVu-Seite geladen, der auf dem Bildschirm angezeigt werden soll.<\/a><\/noindex> Dies erm\u00f6glicht auch das Anzeigen von \u201eunvollst\u00e4ndigen\u201c Dateien, also einzelner Seiten eines mehrseitigen DjVu-Dokuments. Dabei kommt die progressive Detaildarstellung zum Einsatz, bei der die Komponenten beim Herunterladen der Datei quasi \u201eentwickelt\u201c werden (\u00e4hnlich wie bei JPEG).<\/p>\n

Dies erm\u00f6glicht auch das Anzeigen von \"unvollst\u00e4ndig heruntergeladenen\" Dateien, das hei\u00dft, einzelnen Seiten eines mehrseitigen DjVu-Dokuments. Dabei wird eine progressive Wiedergabe der Bilddetails verwendet, bei der die Komponenten wie ein \u201aEntwickeln\u2018 w\u00e4hrend des Downloads des Dokuments erscheinen (\u00e4hnlich wie bei JPEG).<\/p>\n

Vor 20 Jahren, als dieses Format vorgestellt wurde, geschah das Laden der Seite in drei Schritten: Zuerst wurde der Text geladen, nach ein paar Sekunden wurden die ersten Bilder und der Hintergrund nachgeladen. Erst danach wurde die gesamte Seite des Buches \"sichtbar\".<\/p>\n

Die dreistufige Struktur erm\u00f6glicht auch die Suche in gescannten B\u00fcchern (da es eine spezielle Textebene gibt). Dies erwies sich als n\u00fctzlich bei der Arbeit mit technischer Literatur und Nachschlagewerken, weshalb DjVu die Grundlage f\u00fcr mehrere Bibliotheken wissenschaftlicher B\u00fccher wurde. Zum Beispiel wurde es im Jahr 2002 ausgew\u00e4hlt vom Internetarchiv<\/a><\/noindex> als eines der Formate (neben TIFF und PDF) f\u00fcr ein Projekt zur Erhaltung gescannter B\u00fccher aus \u00f6ffentlichen Quellen.<\/p>\n

Nachteile des Formats<\/h2>\n

\nAllerdings hat DjVu, wie alle Technologien, auch seine Nachteile. So kann es beim Kodieren von Buchscans in das DjVu-Format vorkommen, dass einige Zeichen im Dokument durch andere, \u00e4hnlich aussehende ersetzt werden. Dies geschieht am h\u00e4ufigsten mit den Buchstaben \u201e\u0438\u201c und \u201e\u043d\u201c, weshalb dieses Problem erhalten<\/a><\/noindex> den Namen \u201eYin-Problem\u201c tr\u00e4gt. Es ist unabh\u00e4ngig von der Sprache des Textes und beeintr\u00e4chtigt auch Zahlen und andere kleine sich wiederholende Zeichen.<\/p>\n

Der Grund daf\u00fcr sind Klassifikationsfehler von Zeichen im JB2-Encoder. Er \u201ezerlegt\u201c Scans in Gruppen von 10\u201320 St\u00fcck und erstellt f\u00fcr jede Gruppe ein W\u00f6rterbuch gemeinsamer Zeichen. Das W\u00f6rterbuch enth\u00e4lt Muster gemeinsamer Buchstaben und Zahlen von den Seiten sowie deren Koordinaten. Wenn Sie ein DjVu-Buch anzeigen, werden Zeichen aus dem W\u00f6rterbuch an den entsprechenden Stellen eingesetzt.<\/p>\n

Dies erm\u00f6glicht es, die Gr\u00f6\u00dfe von DjVu-Dateien zu reduzieren. Wenn jedoch die Anzeige von zwei Buchstaben visuell \u00e4hnlich ist, kann der Encoder diese verwechseln oder als identisch ansehen. Gelegentlich f\u00fchrt dies zu Fehlern in Formeln in technischen Dokumenten. Um dieses Problem zu l\u00f6sen, k\u00f6nnte man auf Komprimierungsalgorithmen verzichten, was jedoch die Gr\u00f6\u00dfe der digitalen Kopie des Buches erh\u00f6ht.<\/p>\n

Ein weiterer Nachteil des Formats ist, dass es standardm\u00e4\u00dfig von vielen modernen Betriebssystemen (einschlie\u00dflich mobiler) nicht unterst\u00fctzt wird. Daher m\u00fcssen Drittanbieter Programme<\/a><\/noindex>, wie DjVuReader, WinDjView, Evince usw., installiert werden, um damit zu arbeiten. Interessanterweise unterst\u00fctzen einige E-Book-Reader (zum Beispiel ONYX BOOX) das DjVu-Format \u201eout of the box\u201c, da die erforderlichen Anwendungen bereits installiert sind.<\/p>\n

\u00dcbrigens haben wir in einem unserer vorherigen Artikel beschrieben, was Anwendungen f\u00fcr Reader auf Android-Basis noch k\u00f6nnen. Materialien<\/a><\/noindex>.<\/i><\/p>\n

\"E-Books
\nReader ONYX BOOX Chronos<\/a><\/noindex><\/i><\/p>\n

Ein weiteres Problem des Formats zeigt sich, wenn man DjVu-Dokumente auf kleinen Bildschirmen von mobilen Ger\u00e4ten \u2013 Smartphones, Tablets, Readern \u2013 betrachtet. Manchmal werden DjVu-Dateien als Scan der Buchaufbl\u00e4tter dargestellt, und Fachliteratur sowie Arbeitsdokumente haben oft das A4-Format. Daher muss man das Bild manchmal verschieben, um Informationen zu finden.<\/p>\n

Es ist jedoch zu beachten, dass dieses Problem ebenfalls l\u00f6sbar ist. Am einfachsten ist es nat\u00fcrlich, das Dokument in einem anderen Format zu suchen \u2013 aber wenn das nicht m\u00f6glich ist (zum Beispiel, wenn Sie mit einer gro\u00dfen Menge technischer Literatur im DjVu-Format arbeiten m\u00fcssen), k\u00f6nnen Sie spezielle E-Reader mit gro\u00dfen Diagonalen von 9,7 bis 13,3 Zoll verwenden, die speziell f\u00fcr die Arbeit mit solchen Dokumenten optimiert sind.<\/p>\n

In der ONYX BOOX-Produktreihe sind solche Ger\u00e4te beispielsweise Chronos<\/a><\/noindex> und MAX 2<\/a><\/noindex> (\u00dcbrigens haben wir eine Rezension dieses Reader-Modells vorbereitet und werden sie in K\u00fcrze in unserem Blog ver\u00f6ffentlichen), sowie Hinweis<\/a><\/noindex>, der \u00fcber ein 10,3 Zoll E Ink Mobius Carta-Display mit hoher Aufl\u00f6sung verf\u00fcgt. Solche Ger\u00e4te erm\u00f6glichen es, alle Details der Illustrationen im Originalma\u00dfstab zu betrachten und sind ideal f\u00fcr diejenigen, die h\u00e4ufig wissenschaftliche oder technische Literatur lesen m\u00fcssen. F\u00fcr die Betrachtung von DjVu- und PDF-Dateien. genutzt.<\/a><\/noindex> NEO Reader, der die Anpassung des Kontrasts und der Dicke der digitalisierten Schriften erm\u00f6glicht.<\/p>\n

Trotz der M\u00e4ngel des Formats bleibt DjVu heute eines der beliebtesten Formate zur 'Archivierung' literarischer Werke. Dies ist zum gro\u00dfen Teil darauf zur\u00fcckzuf\u00fchren, dass es ist<\/a><\/noindex> offen ist und moderne Technologien und Entwicklungen es erm\u00f6glichen, einige der technologischen Einschr\u00e4nkungen zu umgehen.<\/p>\n

In den kommenden Artikeln werden wir die Geschichte der Entstehung von E-Book-Formaten und deren Funktionsweise weiter behandeln.<\/b><\/i><\/p>\n

\nP.S. Eine \u00dcbersicht \u00fcber die ONYX BOOX E-Reader:<\/p>\n