{"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\/pl\/blog\/news\/elektronnye-knigi-i-ih-formaty-djvu-ego-istoriya-plyusy-minusy-i-osobennosti","title":{"rendered":"E-ksi\u0105\u017cki i ich formaty: DjVu \u2014 jego historia, zalety, wady i cechy","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Na pocz\u0105tku lat 70. ameryka\u0144ski pisarz Michael Hart zdo\u0142a\u0142 uzyska\u0107<\/a><\/noindex> nielimitowany dost\u0119p do komputera Xerox Sigma 5, zainstalowanego na Uniwersytecie Illinois. Aby godnie wykorzysta\u0107 zasoby maszyny, postanowi\u0142 stworzy\u0107 pierwsz\u0105 ksi\u0105\u017ck\u0119 elektroniczn\u0105, przepisuj\u0105c Deklaracj\u0119 Niepodleg\u0142o\u015bci USA.<\/p>\n

Dzi\u015b literatura cyfrowa zyska\u0142a szerokie rozpowszechnienie, w du\u017cej mierze dzi\u0119ki rozwojowi urz\u0105dze\u0144 przeno\u015bnych (smartfon\u00f3w, czytnik\u00f3w, laptop\u00f3w). Doprowadzi\u0142o to do powstania wielu format\u00f3w ksi\u0105\u017cek elektronicznych. Spr\u00f3bujmy zrozumie\u0107 ich cechy i opowiemy histori\u0119 najbardziej popularnych z nich \u2014 zaczniemy od formatu DjVu.<\/p>\n

\"E-ksi\u0105\u017cki<\/a><\/noindex><\/a><\/noindex>
\n\/ Flickr \/ Lane Pearman<\/a><\/noindex> \/ CC<\/a><\/noindex><\/i><\/p>\n

Powstanie formatu<\/h2>\n

\nDjVu zosta\u0142 opracowany w 1996 roku przez AT&T Labs z jednym celem \u2014 dostarczenie deweloperom internetowym narz\u0119dzia do rozpowszechniania obraz\u00f3w w wysokiej rozdzielczo\u015bci przez internet.<\/p>\n

Faktem jest, \u017ce w tamtym czasie 90% wszystkich informacji wci\u0105\u017c przechowywano<\/a><\/noindex> na papierze, a wiele wa\u017cnych dokument\u00f3w mia\u0142o kolorowe obrazy i fotografie. Aby zachowa\u0107 czytelno\u015b\u0107 tekstu i jako\u015b\u0107 obraz\u00f3w, trzeba by\u0142o robi\u0107 skany w wysokiej rozdzielczo\u015bci.<\/p>\n

Klasyczne formaty internetowe \u2014 JPEG, GIF i PNG \u2014 pozwala\u0142y na prac\u0119 z takimi obrazami, ale kosztem obj\u0119to\u015bci. W przypadku JPEG, aby tekst by\u0142 czytelny<\/a><\/noindex> na ekranie monitora, trzeba by\u0142o skanowa\u0107 dokument z rozdzielczo\u015bci\u0105 300 dpi. Kolorowa strona magazynu zajmowa\u0142a oko\u0142o 500 KB. Pobieranie plik\u00f3w o takich rozmiarach z internetu w tamtym czasie by\u0142o do\u015b\u0107 czasoch\u0142onnym procesem.<\/p>\n

Alternatyw\u0105 by\u0142o cyfryzowanie papierowych dokument\u00f3w za pomoc\u0105 technologii rozpoznawania tekstu, jednak 20 lat temu ich dok\u0142adno\u015b\u0107 dalece odbiega\u0142a od idealnej \u2014 po przetworzeniu finalny wynik wymaga\u0142 znacznej r\u0119cznej korekty. Przy tym grafiki i obrazy pozostawa\u0142y 'na uboczu'. A nawet je\u015bli udawa\u0142o si\u0119 wkomponowa\u0107 zeskanowany obraz w dokument tekstowy, traci\u0142y si\u0119 niekt\u00f3re szczeg\u00f3\u0142y wizualne, takie jak kolor papieru, jego tekstura, a to wa\u017cne komponenty dokument\u00f3w historycznych.<\/p>\n

Aby rozwi\u0105za\u0107 te problemy, AT&T opracowa\u0142o DjVu. Umo\u017cliwi\u0142 on kompresj\u0119 zeskanowanych kolorowych dokument\u00f3w o rozdzielczo\u015bci 300 dpi do 40\u201360 KB, przy oryginalnym rozmiarze 25 MB. Rozmiary czarno-bia\u0142ych stron DjVu zmniejszy\u0142 do 10\u201330 KB.<\/p>\n

Jak DjVu kompresuje dokumenty<\/h2>\n

\nDjVu mo\u017ce dzia\u0142a\u0107 zar\u00f3wno z zeskanowanymi dokumentami papierowymi, jak i innymi formatami cyfrowymi, takimi jak PDF. Na podstawie dzia\u0142ania DjVu le\u017cy<\/a><\/noindex> technologia, kt\u00f3ra dzieli obraz na trzy komponenty: pierwszy plan, t\u0142o i czarno-bia\u0142\u0105 (bitmapow\u0105) mask\u0119.<\/p>\n

Maska jest przechowywana w rozdzielczo\u015bci oryginalnego pliku i zawiera<\/a><\/noindex> obraz tekstu i inne wyra\u017ane detale \u2014 cienkie linie i schematy \u2014 oraz kontrastowe zdj\u0119cia.<\/p>\n

Ma rozdzielczo\u015b\u0107 300 dpi, aby cienkie linie i kontury liter pozosta\u0142y wyra\u017ane, a kompresja odbywa si\u0119 za pomoc\u0105 algorytmu JB2, kt\u00f3ry jest wariacj\u0105 algorytmu JBIG2 zaproponowanego przez AT&T dla pracy z faksami. Cech\u0105 JB2 jest<\/a><\/noindex> jest to, \u017ce poszukuje na stronie powtarzaj\u0105cych si\u0119 znak\u00f3w i przechowuje ich obraz tylko raz. W ten spos\u00f3b w wielostronicowych dokumentach co kilka kolejnych stron korzysta si\u0119 z wsp\u00f3lnego \u201es\u0142ownika\u201d.<\/p>\n

T\u0142o zawiera tekstur\u0119 strony i ilustracje, a jego rozdzielczo\u015b\u0107 jest mniejsza ni\u017c maski. T\u0142o bez strat w percepcji jest przechowywane w rozdzielczo\u015bci 100 dpi.<\/p>\n

Pierwszy plan przechowuje<\/a><\/noindex> informacje o kolorze maski, a jego rozdzielczo\u015b\u0107 jest zazwyczaj jeszcze bardziej obni\u017cona, poniewa\u017c w wi\u0119kszo\u015bci przypadk\u00f3w kolor tekstu jest czarny i jednolity dla jednego znaku drukowanego. Do kompresji pierwszego i drugiego planu u\u017cywa si\u0119 kompresji falowej<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Ostatnim etapem tworzenia dokumentu DjVu jest kodowanie entropijne, w kt\u00f3rym adaptacyjny kodownik arytmetyczny przekszta\u0142ca sekwencje identycznych znak\u00f3w w warto\u015b\u0107 binarn\u0105.<\/p>\n

Zalety formatu<\/h2>\n

\nCelem DjVu by\u0142o zachowanie<\/a><\/noindex> \u201ew\u0142a\u015bciwo\u015bci\u201d dokumentu papierowego w formie cyfrowej, umo\u017cliwiaj\u0105c prac\u0119 z takimi dokumentami nawet na s\u0142abych komputerach. Dlatego oprogramowanie do przegl\u0105dania plik\u00f3w DjVu ma mo\u017cliwo\u015b\u0107 \u201eszybkiego renderowania\u201d. Dzi\u0119ki temu do pami\u0119ci \u0142adowany jest<\/a><\/noindex> tylko ten fragment strony DjVu, kt\u00f3ry ma by\u0107 wy\u015bwietlany na ekranie.<\/p>\n

Daje to r\u00f3wnie\u017c mo\u017cliwo\u015b\u0107 przegl\u0105dania \u201eniedoko\u0144czonych\u201d plik\u00f3w, czyli poszczeg\u00f3lnych stron wielostronicowego dokumentu DjVu. Przy tym stosuje si\u0119 progresywn\u0105 dekompozycj\u0119 szczeg\u00f3\u0142\u00f3w obrazu, kiedy komponenty jakby \u201eujawniaj\u0105 si\u0119\u201d w miar\u0119 pobierania pliku (jak w JPEG).<\/p>\n

20 lat temu, kiedy ten format zosta\u0142 wprowadzony, \u0142adowanie strony odbywa\u0142o si\u0119 w trzech etapach: najpierw wczytywana by\u0142a tre\u015b\u0107 tekstowa, po kilku sekundach za\u0142adowane by\u0142y pierwsze wersje obraz\u00f3w i t\u0142a. Dopiero potem ca\u0142a strona ksi\u0105\u017cki 'ujawnia\u0142a si\u0119'.<\/p>\n

Obecno\u015b\u0107 tr\u00f3jwarstwowej struktury umo\u017cliwia r\u00f3wnie\u017c przeszukiwanie zeskanowanych ksi\u0105\u017cek (poniewa\u017c istnieje specjalna warstwa tekstowa). Okaza\u0142o si\u0119 to wygodne w pracy z literatur\u0105 techniczn\u0105 i s\u0142ownikami, dlatego DjVu sta\u0142 si\u0119 podstaw\u0105 dla kilku bibliotek naukowych ksi\u0105\u017cek. Na przyk\u0142ad, w 2002 roku zosta\u0142 wybrany Archiwum Internetu<\/a><\/noindex> jako jeden z format\u00f3w (obok TIFF i PDF) w projekcie zachowywania zeskanowanych ksi\u0105\u017cek z otwartych \u017ar\u00f3de\u0142.<\/p>\n

Wady formatu<\/h2>\n

\nJednak, tak jak wszystkie technologie, DjVu ma swoje minusy. Na przyk\u0142ad, podczas kodowania skan\u00f3w ksi\u0105\u017cek w formacie DjVu niekt\u00f3re znaki w dokumencie mog\u0105 by\u0107 zamieniane na inne, wizualnie podobne. Najcz\u0119\u015bciej wyst\u0119puje to z literami 'i' i 'n', co sprawia, \u017ce problem ten otrzyma\u0142<\/a><\/noindex> nazwa 'problem yin'. Nie zale\u017cy od j\u0119zyka tekstu i wp\u0142ywa, mi\u0119dzy innymi, na cyfry i inne ma\u0142e powtarzaj\u0105ce si\u0119 znaki.<\/p>\n

Jej przyczyna le\u017cy w b\u0142\u0119dach klasyfikacji znak\u00f3w w kodowaniu JB2. Dzieli on skany na grupy po 10\u201320 sztuk i dla ka\u017cdej z grup tworzy s\u0142ownik wsp\u00f3lnych znak\u00f3w. S\u0142ownik zawiera wzorce wsp\u00f3lnych liter i cyfr z stronami i wsp\u00f3\u0142rz\u0119dnymi ich pojawienia si\u0119. Kiedy przegl\u0105dasz ksi\u0105\u017ck\u0119 DjVu, znaki ze s\u0142ownika s\u0105 podstawiane w odpowiednich miejscach.<\/p>\n

Pozwala to na zmniejszenie rozmiar\u00f3w pliku DjVu, jednak je\u015bli wy\u015bwietlanie dw\u00f3ch liter wizualnie si\u0119 pokrywa, kodek mo\u017ce je albo pomyli\u0107, albo uzna\u0107 za identyczne. Czasami prowadzi to do uszkodzenia wzor\u00f3w w dokumencie technicznym. Aby rozwi\u0105za\u0107 ten problem, mo\u017cna zrezygnowa\u0107 z algorytm\u00f3w kompresji, jednak to zwi\u0119kszy rozmiary cyfrowej kopii ksi\u0105\u017cki.<\/p>\n

Inn\u0105 wad\u0105 formatu jest to, \u017ce nie jest on domy\u015blnie wspierany w wielu nowoczesnych systemach operacyjnych (w tym mobilnych). Dlatego do pracy z nim nale\u017cy zainstalowa\u0107 zewn\u0119trzne programu<\/a><\/noindex>, takie jak DjVuReader, WinDjView, Evince i inne. Jednak warto zauwa\u017cy\u0107, \u017ce niekt\u00f3re e-czytniki (na przyk\u0142ad ONYX BOOX) wspieraj\u0105 format DjVu 'od razu' \u2014 poniewa\u017c potrzebne aplikacje s\u0105 tam ju\u017c zainstalowane.<\/p>\n

Zreszt\u0105, o tym, co jeszcze mog\u0105 aplikacje dla czytnik\u00f3w opartych na Androidzie, pisali\u015bmy w jednym z poprzednich materia\u0142\u00f3w<\/a><\/noindex>.<\/i><\/p>\n

\"E-ksi\u0105\u017cki
\nCzytnik ONYX BOOX Chronos<\/a><\/noindex><\/i><\/p>\n

Kolejny problem formatu pojawia si\u0119 podczas pracy z dokumentami DjVu na ma\u0142ych ekranach urz\u0105dze\u0144 mobilnych \u2014 smartfonach, tabletach, czytnikach. Czasami pliki DjVu s\u0105 przedstawiane w formie skanu otwartej ksi\u0105\u017cki, a literatura fachowa oraz dokumenty robocze cz\u0119sto maj\u0105 format A4, dlatego trzeba \"przesuwa\u0107\" obraz w poszukiwaniu informacji.<\/p>\n

Nale\u017cy jednak zauwa\u017cy\u0107, \u017ce ten problem r\u00f3wnie\u017c da si\u0119 rozwi\u0105za\u0107. Najpro\u015bciej jest oczywi\u015bcie poszuka\u0107 dokumentu w innym formacie \u2014 ale je\u015bli taka opcja nie jest mo\u017cliwa (na przyk\u0142ad, gdy trzeba pracowa\u0107 z du\u017c\u0105 ilo\u015bci\u0105 literatury technicznej w DjVu), mo\u017cna skorzysta\u0107 z elektronicznych czytnik\u00f3w o du\u017cej przek\u0105tnej od 9,7 do 13,3 cala, kt\u00f3re zosta\u0142y specjalnie \"zaplanowane\" do pracy z takimi dokumentami.<\/p>\n

Na przyk\u0142ad, w linii ONYX BOOX takimi urz\u0105dzeniami s\u0105 Chronos<\/a><\/noindex> i MAX 2<\/a><\/noindex> (zreszt\u0105, przygotowali\u015bmy recenzj\u0119 tego modelu czytnika i wkr\u00f3tce opublikujemy j\u0105 na naszym blogu), a tak\u017ce Note<\/a><\/noindex>, kt\u00f3ry ma ekran E Ink Mobius Carta o przek\u0105tnej 10,3 cala i zwi\u0119kszonej rozdzielczo\u015bci. Takie urz\u0105dzenia pozwalaj\u0105 na swobodne obejrzenie wszystkich szczeg\u00f3\u0142\u00f3w ilustracji w oryginalnym rozmiarze i b\u0119d\u0105 odpowiednie dla tych, kt\u00f3rzy cz\u0119sto maj\u0105 do czynienia z literatur\u0105 edukacyjn\u0105 lub techniczn\u0105. Do przegl\u0105dania plik\u00f3w DjVu i PDF jest u\u017cywane<\/a><\/noindex> NEO Reader, kt\u00f3ry pozwala na dostosowanie kontrastu i grubo\u015bci cyfrowych czcionek.<\/p>\n

Pomimo istniej\u0105cych wad formatu, obecnie DjVu pozostaje jednym z najpopularniejszych format\u00f3w do \"przechowywania\" dzie\u0142 literackich. W du\u017cej mierze wynika to z faktu, \u017ce jest jest<\/a><\/noindex> otwarty, a niekt\u00f3re ograniczenia technologiczne tego formatu s\u0105 dzisiaj mo\u017cliwe do obej\u015bcia dzi\u0119ki nowoczesnym technologiom i rozwi\u0105zaniom.<\/p>\n

W nast\u0119pnych materia\u0142ach b\u0119dziemy kontynuowa\u0107 opowie\u015b\u0107 o historii pojawiania si\u0119 format\u00f3w e-book\u00f3w i specyfice ich dzia\u0142ania.<\/b><\/i><\/p>\n

\nP.S. Kilka recenzji czytnik\u00f3w ONYX BOOX:<\/p>\n