🥇Elektroonilised raamatud ja nende formaadid: DjVu — selle ajalugu, plussid, miinused ja spetsiifikad

1970. aastate alguses suudab Ameerika kirjanik Michael Hart saada omada piiramatut juurdepääsu Illinois'i osariigi ülikoolis asuvale Xerox Sigma 5 arvutile. Ressursside väärikas kasutamine tõukab teda looma esimest elektroonilist raamatut, trükides Ameerika Ühendriikide Iseseisvuse Deklaratsiooni.

Tänapäeval on digitaalne kirjandus laialdaselt levinud, tänu kaasaskantavate seadmete (nutitelefonide, lugerite, sülearvutite) arengule. See on viinud paljude elektrooniliste raamatute formaadide tekkimiseni. Vaatame nende iseärasusi ja räägime populaarseimatest — alustame DjVu formaadist.

/ Flickr / Lane Pearman / CC

Formaadi tekkimine

DjVu loodi 1996. aastal AT&T Labs'i poolt eesmärgiga anda veebiarendajatele tööriist, et levitada kõrge eraldusvõimega pilte internetis.

Tegelikult oli tol ajal 90% kogu informatsioonist endiselt paberil, samas kui paljusid olulisi dokumente saatsid värvilised pildid ja fotod. Teksti loetavuse ja piltide kvaliteedi säilitamiseks tuli skaneerida kõrge eraldusvõimega. Klassikalised veebiformaadid — JPEG, GIF ja PNG — võimaldasid nendega töötada, aga hinna arvel. JPEG puhul tuli dokument skaneerida 300 dpi eraldusvõimega, et tekst

oleks ekraanil loetav, värviline ajakirja leht võttis seega umbes 500 KB. Sellise suurusega failide allalaadimine internetist oli tol ajal üsna vaevarikas protsess. Alternatiiviks oli paberidokumentide digitaliseerimine kasutades teksti tuvastamise tehnoloogiaid, kuid 20 aastat tagasi oli nende täpsus kaugel ideaalsest — pärast töötlemist tuli lõpptulemus tõsiselt käsitsi parandada. Samuti jäid graafikud ja pildid "nurgast välja". Ja isegi kui õnnestus skaneeritud pilti tekstdokumenti integreerida, kadusid mõned visuaalsed detailid, nagu paberi värv, selle tekstuur, mis on ajalooliste dokumentide olulised komponendid.

Nende probleemide lahendamiseks töötas AT&T välja DjVu. See võimaldas skaneeritud värvilisi dokumente, mille eraldusvõime on 300 dpi, kokku suruda 40–60 KB-ni, originaali suuruse puhul 25 MB. DjVu must-valgete lehtede suurus vähenes 10–30 KB-ni.

Kuidas DjVu dokumente kokku surub

Kuidas DjVu dokumendid kokku suruda

DjVu saab töötada nii paberil skaneeritud dokumentide kui ka muude digitaalsete vormaatidega, näiteks PDF. DjVu toimimise aluseks on tehnoloogia, mis jagab pildi kolme komponenti: esiplaan, taust ja must-valge (bitiline) mask. Mask salvestatakse originaalfaili eraldusvõimega ja

teksti pilt ning muud selged detailid – õhukesed jooned ja skeemid – samuti kontrastsed pildid. sisaldab Selle eraldusvõime on 300 dpi, tagades, et õhukesed jooned ja tähtede kontuurid jäävad teravad, ning see kompressitakse JB2 algoritmi abil, mis on AT&T ettepanekuks faxidele mõeldud JBIG2 algoritmi variant. JB2 eripära on

see, et see otsib lehelt korduvaid sümboleid ja salvestab nende pildi ainult korra. Nii jagavad mitme lehega dokumendi iga paarinejärgset lehte ühist "sõnaraamatut". on Taust sisaldab lehe tekstuuri ja illustratsioone ning selle eraldusvõime on madalam kui maskil. Kahjumi kaotamata taust salvestatakse eraldusvõimega 100 dpi.

Esiplaan

salvestab värvinformatsiooni maski jaoks, ja selle eraldusvõime alandatakse tavaliselt veelgi, kuna enamasti on teksti värv must ja ühtlane ühe trükitud sümboli jaoks. Esiplaani ja tausta kompressimiseks kasutatakse vewaveletite kompressiooni. DjVu-dokumendi loomise lõppstaadiumiks on entroopia koodimine, kus adaptiivne aritmeetiline kodeerija muudab ühtsete sümbolite järjestused binaarväärtuseks..

DjVu ülesanne oli

Formaadi eelised

säilitada "paberidokumentide omadused" digitaalses vormis, võimaldades selliste dokumentidega töötada isegi nõrkadel arvutitel. Seetõttu on DjVu-failide vaatamise tarkvaral võimalus "kiire renderdamine". Tänu sellele laaditakse mällu ainult see osa DjVu-lehest, mis peab olema ekraanil nähtav. See annab samuti võimaluse vaadata "puuduolevaid" faile, st eraldi lehti mitmelehega DjVu-dokumendist. Sellega kasutatakse pildi detailide progressiivset joonistamist, kui komponendid justkui "ilmuavad" failide allalaadimise käigus (nagu JPEG-i puhul).

See võimaldab samuti vaadata "poundunud" faile, st mitmeleheküljelise DjVu-dokumendi üksikuid lehti. Sellega kasutatakse pildi detailide järkjärgulist joonistamist, kui komponendid justkui "ilmutatakse" faili allalaadimise käigus (nagu JPEG-is).

Kak 20 aastat tagasi, kui see formaat esmakordselt tutvustati, toimus lehe laadimine kolmes etapis: esmalt laaditi teksti komponent, paar sekundit hiljem laaditi esimesed versioonid piltidest ja taustast. Alles seejärel "ilmus" kogu raamatu leht.

Kolmé tasandi struktuur võimaldab ka skaneeritud raamatute otsingut (kuna on olemas spetsiaalne teksti kiht). See osutus mugavaks tehnilise kirjanduse ja käsiraamatute töötlemisel, mistõttu DjVu sai aluseks mitmele teadusraamatukogule. Näiteks 2002. aastal valiti see Interneti Arhiivi üksikutest formaatidest (koos TIFF ja PDF-iga) skaneeritud raamatute avatud allikatest talletamise projekti jaoks.

Formaadi puudused

Siiski, nagu kõik tehnoloogiad, on ka DjVu-l oma puudused. Näiteks võib skaneeritud raamatute kodeerimisel DjVu-formaati mõningad dokumendi sümbolid asenduda teiste, visuaalselt sarnastega. See juhtub kõige sagedamini tähtedega "и" ja "н", mistõttu tekib probleem saanud nimetusega "yin probleem". See ei sõltu teksti keelest ja mõjutab ka numbreid ja muid väikseid korduvaid märke.

Selle põhjuseks on sümbolite klassifitseerimise vead JB2 kodeerijas. See "jagab" skaneeringud 10–20 rühma ja moodustab igale rühmale üldiste sümbolite sõnastiku. Sõnastik sisaldab lehtedelt ja nende esinemise koordinaatidest tavaliste tähtede ja numbrite mudeleid. Kui vaatate DjVu-raamatut, paigutatakse sõnastikust sümbolid vajalikesse kohtadesse.

See võimaldab vähendada DjVu-faili suurust, kuid kui kahe tähe kuvamine on visuaalselt sarnane, võib kodeerija need segamini ajada või pidada neid ühesugusteks. Mõnikord viib see tehnilise dokumendi valemite rikkumiseni. Selle probleemi lahendamiseks on võimalik loobuda pakkimisalgoritmidest, kuid see suurendab raamatu digitaalset koopia suurust.

Teine vormi puudus on see, et seda ei toetata paljudes kaasaegsetes opsüsteemides (sealhulgas mobiilsetes) vaikimisi. Seetõttu on selle kasutamiseks vaja installida kolmandate osapoolte programmide, nagu DjVuReader, WinDjView, Evince jne. Siiski tahaksin mainida, et mõned elektroonilised lugerid (näiteks ONYX BOOX) toetavad DjVu-formaati "kastist väljas" — kuna vajalikud rakendused on seal juba installitud.

Muide, milliseid võimalusi pakuvad rakendused Androidi põhistel e-lugeritele, rääkisime ühes varasemas materjale.

Elektronraamatud ja nende formaadid: DjVu — tema ajalugu, plussid, miinused ja omadused
E-luger ONYX BOOX Chronos

Teine formaatide probleem ilmneb DjVu-dokumentidega töötamisel väikestel ekraanidel, nagu nutitelefonid, tahvelarvutid ja e-lugerid. Mõnikord esitatakse DjVu-failid raamatu avause skannina ja professionaalsed raamatud ning töödokumendid on sageli A4 formaadis, seega tuleb teavet otsides pilti "liigutada".

Siiski tasub märkida, et see probleem on samuti lahendatav. Lihtsaim on muidugi otsida dokumenti teises formaadis — kuid kui selline võimalus pole võimalik (näiteks peate töötama suure hulga tehnilise kirjandusega DjVu formaadis), siis võib kasutada suure diagonaaliga e-lugejaid, mille diagonaal on 9,7 kuni 13,3 tolli, mis on spetsiaalselt kohandatud selliste dokumentidega töötamiseks.

Näiteks ONYX BOOX'i tootevalikus on sellised seadmed Chronos ja MAX 2 (ühtlasi, oleme valmistanud ülevaate sellest e-lugerist ja avaldame selle peagi meie blogis), samuti Märkus, millel on 10,3-tolline E Ink Mobius Carta ekraan ja kõrgendatud eraldusvõime. Sellised seadmed võimaldavad rahulikult vaadata illustratsioonide kõiki detaile originaalsuuruses ja sobivad neile, kes peavad tihti lugema õpikuid või tehnilist kirjandust. DjVu ja PDF failide vaatamiseks kasutatakse NEO Reader, mis võimaldab seadistada kontrasti ja digiteeritud fontide paksust.

Vaatamata formaadi puudustele on DjVu tänapäeval üks kõige populaarsemaid formaate kirjanduslike teoste "salvestamiseks". See on suuresti tingitud sellest, et see on on avatud ja tänapäevased tehnoloogiad ja arendused võimaldavad ületada selle teatud tehnoloogilisi piiranguid.

Järgnevates materjalides jätkame juttu elektrooniliste raamatute formaatide tekkimise ajaloost ja nende tööspetsiifikast.

P.S. Mõned ONYX BOOX'i e-lugerite ülevaated:

Allikas: habr.com