Электронные книги и их форматы: DjVu — его история, плюсы, минусы и особенности
В начале 70-х годов американский писатель Майкл Харт (Michael Hart) сумел получить неограниченный доступ к компьютеру Xerox Sigma 5, установленному в университете штата Иллинойс. Чтобы достойно использовать ресурсы машины, он решил создать первую электронную книгу, перепечатав Декларацию независимости США.
Сегодня цифровая литература получила широкое распространение, во многом благодаря развитию портативных устройств (смартфонов, ридеров, ноутбуков). Это привело к появлению большого количества форматов электронных книг. Попробуем разобраться в их особенностях и расскажем историю наиболее популярных из них — начнем с формата DjVu.
/ Flickr / Lane Pearman / CC
Возникновение формата
DjVu был разработан в 1996 году компанией AT&T Labs с одной целью — дать веб-разработчикам инструмент для распространения изображений в высоком разрешении через интернет.
Дело в том, что в то время 90% всей информации все еще хранилось на бумаге, а многие из важных документов имели цветные изображения и фотографии. Чтобы сохранить читаемость текста и качество картинок, приходилось делать сканы в высоком разрешении.
Классические веб-форматы — JPEG, GIF и PNG — позволяли работать с такими изображениями, но ценой объема. В случае JPEG, чтобы текст был читаем на экране монитора, приходилось сканировать документ с разрешением 300 dpi. Цветная страница журнала при этом занимала порядка 500 Кбайт. Скачивание файлов такого объема из интернета в то время было довольно трудоемким процессом.
Альтернативой было оцифровывание бумажных документов с помощью технологий распознавания текста, однако 20 лет назад их точность была далека от идеальной — после обработки финальный результат приходилось серьезно править вручную. При этом графики и изображения оставались «за бортом». И даже если удавалось встроить отсканированную картинку в текстовый документ, терялись некоторые визуальные детали, например, цвет бумаги, её текстура, а это важные компоненты исторических документов.
С целью решить эти проблемы AT&T и разработали DjVu. Он позволил сжимать отсканированные цветные документы с разрешением 300 dpi до 40–60 Кбайт, при размере оригинала в 25 Мбайт. Размеры чёрно-белых страниц DjVu уменьшил до 10–30 Кбайт.
Как DjVu сжимает документы
DjVu может работать как с бумажными отсканированными документами, так и с другими цифровыми форматами, например PDF. В основе работы DjVu лежит технология, разбивающая изображение на три компонента: передний план, задний план и чёрно-белую (битовую) маску.
Маска сохраняется с разрешением исходного файла и содержит изображение текста и прочие чёткие детали — тонкие линии и схемы — а также контрастные картинки.
Она имеет разрешение 300 dpi, чтобы тонкие линии и контуры букв оставались четкими, и сжимается с помощью алгоритма JB2, который представляет собой вариацию алгоритма JBIG2, предложенного AT&T для работы факсов. Особенностью JB2 является то, что он ищет на странице повторяющиеся символы и сохраняет их изображение только один раз. Таким образом, в многостраничных документах каждые несколько последовательных страниц пользуются общим «словарём».
Задний план содержит текстуру страницы и иллюстрации, а его разрешение меньше, чем у маски. Фон без потерь для восприятия сохраняется с разрешением 100 dpi.
Передний план хранит цветовую информацию о маске, и его разрешение обычно понижается ещё сильнее, так как в большинстве случаев цвет текста черный и одинаковый для одного печатного знака. Для сжатия переднего и заднего планов используется вейвлетное сжатие.
Заключительным этапом создания DjVu-документа становится энтропийное кодирование, когда адаптивный арифметический кодировщик превращает последовательности одинаковых символов в бинарное значение.
Достоинства формата
Задачей DjVu было сохранить «свойства» бумажного документа в цифровом виде, позволив работать с такими документами даже слабым компьютерам. Поэтому ПО для просмотра DjVu-файлов обладает возможностью «быстрого рендеринга». Благодаря ей в память загружается только тот кусочек DjVu-страницы, который должен отображаться на экране.
Это также дает возможность просматривать «недокачанные» файлы, то есть отдельные страницы многостраничного DjVu-документа. При этом используется прогрессивная прорисовка деталей изображения, когда компоненты как бы «проявляются» по мере закачки файла (как в JPEG).
20 лет назад, когда был представлен этот формат, загрузка страницы происходила в три этапа: сперва грузилась текстовая составляющая, через пару секунд подгружались первые версии изображений и фон. Уже после «проявлялась» вся страница книги.
Наличие трёхуровневой структуры также позволяет осуществлять поиск по отсканированным книгам (так как есть специальный текстовый слой). Это оказалось удобно при работе с технической литературой и справочниками, поэтому DjVu стал основой для нескольких библиотек научных книг. Например, в 2002 году он был выбран Архивом Интернета в качестве одного из форматов (вместе с TIFF и PDF) для проекта по сохранению отсканированных книг из открытых источников.
Недостатки формата
Однако, как и все технологии, DjVu имеет свои минусы. Например, при кодировании сканов книг в формат DjVu некоторые символы в документе могут подменяться на другие, внешне похожие. Наиболее часто это происходит с буквами «и» и «н», отчего эта проблема получила название «проблема инь». Она не зависит от языка текста и влияет, в том числе, на цифры и другие мелкие повторяющиеся знаки.
Её причина — ошибки классификации символов в кодировщике JB2. Он «дробит» сканы на группы по 10–20 штук и формирует для каждой из групп словарь общих символов. Словарь содержит образцы общих букв и цифр со страницами и координатами их появления. Когда вы просматриваете DjVu-книгу, символы из словаря подставляются в нужные места.
Это позволяет уменьшить размеры DjVu-файла, однако, если отображения двух букв визуально похожи, кодировщик может их или перепутать, или принять за одинаковые. Иногда это приводит к порче формул в техническом документе. Для решения этой проблемы можно отказаться от алгоритмов сжатия, однако это увеличит размеры цифровой копии книги.
Другим недостатком формата является то, что он не поддерживается по умолчанию во многих современных ОС (в том числе мобильных). Поэтому для работы с ним нужно ставить сторонние программы, такие как DjVuReader, WinDjView, Evince и др. Однако здесь хотелось бы отметить, что некоторые электронные читалки (например, ONYX BOOX) поддерживает формат DjVu «из коробки» — так как необходимые приложения там уже установлены.
Кстати, о том, что еще могут приложения для ридеров на базе Android, мы рассказывали в одном из предыдущих материалов.
Ридер ONYX BOOX Chronos
Еще одна проблема формата проявляется при работе с DjVu-документами на небольших экранах мобильных устройств — смартфонах, планшетах, ридерах. Иногда DjVu-файлы представлены в виде скана разворота книги, а профессиональная литература и рабочие документы часто имеют формат А4, поэтому приходится «двигать» изображение в поисках информации.
Однако отметим, что эта проблема также решаема. Проще всего, конечно, поискать документ в другом формате — но если такой вариант невозможен (например, вам нужно работать с большим количеством технической литературы в DjVu), то можно воспользоваться электронными читалками с большой диагональю от 9,7 до 13,3 дюйма, которые специально «заточены» под работу с подобными документами.
Например, в линейке ONYX BOOX такими устройствами являются Chronos и MAX 2 (кстати, мы подготовили обзор этой модели ридера, и в скором времени опубликуем его в нашем блоге), а также Note, который имеет экран E Ink Mobius Carta с диагональю 10,3 дюйма и повышенным разрешением. Такие устройства позволяют спокойно рассмотреть все детали иллюстраций в оригинальном размере и подойдут тем, кому часто приходится читать учебную или техническую литературу. Для просмотра файлов DjVu и PDF используется NEO Reader, который дает настраивать контраст и толщину оцифрованных шрифтов.
Несмотря на имеющиеся у формата недостатки, на сегодняшний день DjVu остается одним из самых популярных форматов для «сохранения» литературных произведений. Во многом это обусловлено тем, что он является открытым, а обойти его некоторые технологические ограничения сегодня позволяют современные технологии и разработки.
В следующих материалах мы продолжим рассказ об истории появления форматов электронных книг и особенностях их работы.
Как и чем открыть файл в формате DjVu
Если у вас на компьютере завалялся файлик с расширением djvu, знайте, что это не программа и не картинка, это – электронная книга. Просто так ее не открыть – ни в Word-е, ни в другом текстовом редакторе, так как формат сам по себе редкий и специфический. В нем хранят копии бумажных книг, методичек, журналов и других изданий, сделанных на сканере. Такой способ оцифровки информации сегодня редко используется, поэтому формат и не поддерживается операционной системой по умолчанию. Понадобится специальная программка – читалка DjVu Reader.
Способ 1
Скачайте DjVu Reader с главной страницы нашего фан-сайта. Это полностью бесплатная программа для чтения книг, которая не нуждается в установке на компьютер. Откройте скачанный архив и извлеките из него папку с файлами читалки в корень жесткого диска, или туда, где вы обычно храните портативные версии программ (у меня на диске «C» для этого создана папка под названием Program Portable).
Запустите читалку (файл DjVuReader.exe). Затем нажмите CTRL+O и откройте djvu книгу со своего компьютера. Перелистывайте страницы кнопками сверху, или открывая миниатюры на панели слева. Настройте масштаб, чтобы шрифт был не слишком мелкий, и страница при этом влезала в окно просмотра, хотя бы по ширине. Если после долгого чтения болят глаза – снизьте яркость/контрастность во вкладке «Коррекция».
Способ 2
У DjVu Reader есть программы аналоги. Это тоже читалки, только созданные другими разработчикам. Отличаются они набором функций и внешним видом. Кому-то по душе одна читалка, кому-то другая, как говорится, на вкус и цвет все фломастеры разные. От себя порекомендуем попробовать WinDjView и STDU Viewer.
Открываются djvu файлы в этих программах тем же самым способом – через меню «Файл» — «Открыть». Или двойным кликом по файлу прямо из проводника Windows, если во время установки была настроена ассоциация форматов с выбранной читалкой.
Способ 3
Скачайте djvu плагин для браузера. После его установки каждый браузер на компьютере сможет открывать djvu файлы онлайн. Или прямо с жесткого диска, через контекстное меню «Открыть – с помощью».
Также есть еще один хитрый способ. Сконвертируйте djvu файл в pdf. Затем откройте его в Google Chrome или в Edge. Эти браузеры по умолчанию умеют открывать документы в формате PDF без установки дополнительных плагинов.
�� Что такое формат DjVu и чем его открыть: разбираемся поэтапно
Легко узнаваемый логотип формата
Технические характеристики и особенности файлов DjVu
Формат DjVu является довольно узкоспециализированным и применяется в основном для сжатия различных документов — рукописей, книг, рисунков и рукописей. Наиболее эффективно себя DjVu показывает в черно-белых текстах, где разница между исходником и готовым изображением может составлять 100 крат. Этому способствует используемый алгоритм JB2, который находит на странице одинаковые фрагменты и использует их повторно при необходимости.
Особенно актуален такой подход при преобразовании отсканированных изображений больших книг, где для всего объёма будет использоваться один словарь. Но если на заднем плане присутствует какой-либо фон, то алгоритм словаря уже не особо спасает и формату приходится увеличивать размер файла. Цветные изображения разбиваются на три основных слоя — передний и задний планы и маска. Маска содержит в себе текст и формируется с помощью алгоритма JB2.
Передний и задний планы понижают качество и содержат информацию о цвете. Вообще, DjVu содержит в себе несколько алгоритмов, поэтому может сжимать изображения с разной степенью потерь и объёма.
Программы для прямого просмотра
Естественно, что формат оброс различными приложениями, которые умеют правильно его читать. Разберем самые популярные из них для разных платформ.
На компьютере Windows, Linux и Mac
Хотя более удобно сейчас воспользоваться любым онлайн-сервисом для просмотра, все же существует масса читалок для формат DjVu для ПК.
WinDjView и MacDjView
WinDjView простая в освоении и довольно функциональная программа Наверное, самая популярная программа из всех. Как можно догадаться из названия, есть версия для Windows и MacOS. На Linux можно запустить виндовую версию из под Wine.
Программа абсолютно бесплатна и поддерживает большой спектр версий Windows, начиная от XP. Документов внутри можно открыть несколько, перемещаясь по вкладкам, как в современных браузерах. Слева можно установить режим оглавления в виде миниатюр страниц.
DjVu Solo
Тоже неплохой вариант читалки DjVu Еще одна простая программа для чтения файлов DjVu для Windows. По сути, представляет собой точную копию предыдущей программы. Помимо чтения файлов платная версия программы может и сама создавать их напрямую со сканера, а также конвертировать другие форматы изображений в DjVu.
Evince
Программа очень проста и не имеет лишних наворотов и функционала Мы не могли обойти стороной и пользователей Linux. Evince – версия универсальной читалки для этой системы. Доступна программа из стандартных репозиториев.
Для Ubuntu/Debian установка выглядит так: sudo apt-get install evince. А для Fedora так: sudo yum install evince evince-djvu evince-dvi. Программа предоставляет самый минимальный функционал для чтения формата DjVu и подобных. То есть можно просто открыть, прочитать данные и все.
На гаджетах с Андроид и iOS
Мобильные платформы тоже успели обрасти большим количеством различного софта для чтения файлов DjVu. Посмотрим на несколько особо популярных.
EBookDroid
Количество скачиваний EbookDroid уже перевалило за 5 млн Это приложение одно из самых оптимальных для чтения электронных книг на Андроид. Помимо DjVu поддерживает кучу смежных форматов — PDF, XPS, CBR FB2 и т.д. Интерфейс программы выполнен в виде книжных полок, на которых автоматически будут появляться добавленные на флешку или память файлы.
Настройки и функционал приложения немного запутаны и найти с первого раза необходимую опцию бывает сложновато. Но после пары раз использования привыкаешь и появляется возможность оценить довольно богатый функционал. Работает приложение плавно и видно, что внутренняя структура его оптимизирована разработчиками по максимуму. Продукт бесплатен и в зависимости от конкретного устройства может поддерживать ту или иную версию Андроид.
DjVu Reader
Интерфейс программы действительно прост и интуитивно понятен Читалка для iOS называется вот так скромно. Собственно и функционал приложения не особо обширен. Можно читать DjVu и PDF. Все выполнено в минималистичном стиле. Не надо копаться в куче настроек и опций. Открыл документ и читай. Из особенностей можно выделить разве что поддержку облачных сервисов «из коробки».
Открытие файла DjVu в другом формате с помощью конвертации
Иногда нужно преобразовать файл DjVu в другой более популярный или удобный формат. Например, в PDF. С вероятностью в 99% при поиске вы обнаружите массу онлайн сервисов, которые осуществляют эту операцию. Это конечно, удобнее, но если вдруг понадобится именно программа, то для этого подойдет DjView DjVuLibre. 
Внешний вид программы DjView Сама программа представляет собой читалку с возможностью экспортирования в большой набор различных форматов. Чтобы сконвертировать текущую книгу нужно перейти в «Файл» и выбрать «Экспорт». 
Меню «Файл» Здесь можно выбрать, нужен ли весь документ целиком или же только несколько страниц. А также надо указать тип выходного файла. 
Выбор формата в меню экспорта После нажатия кнопки «Ок» начнется процесс конвертации. Его ход будет отображаться в панели прогресса. Обработка больших файлов может занять какое-то время. 
Процесс конвертации DjVu в PDF
Онлайн сервисы для работы с документами DjVu
Онлайн сервисы для работы с DjVu можно условно разделить на две категории: те, которые читают и те, которые конвертируют. Мы расскажем о парочке тех и тех.
Сервисы для просмотра файлов
Хороших онлайн-читалок не так много. Хотя функционал и удобство вещи весьма субъективные и могут кому-то нравится, а кому-то нет.
RollMyFile.com
Бесплатный сервис для чтения просто огромного количества форматов в режиме онлайн. Текстовые документы, таблицы, картинки, архивы, ну и DjVu. Начать сервисом очень просто — достаточно перетащить файл в руку роботу или указать его напрямую через опцию выбора. 
Внешний вид сервиса и два варианта загрузки файла Затем начнется процесс загрузки, в конце которого сервис откроет файл в новом окне браузера. 
Файл загружается на сервер 
После открытия можно читать файл в режиме онлайн в удобном виде
Ofoct.com
Интересный многофункциональный сервис, позволяющий читать и конвертировать большой перечень различных форматов данных. От просмотра картинок до слияния файлов 3D моделей. В блоке справа нам надо найти пункт DjVu Viewer Online. 
Переход в режим просмотра файла Открывшееся окно попросить нас указать желаемый файл. На него можно вставить ссылку, перетащить в указанную область или нажать Upload и явным способом выбрать наш DjVu. 
Выбор файла для загрузки разными способами После загрузки файла на сервер, сервис предложит выбрать в каком качестве его нужно показать — Low (низком) или High (высоком). 
Выбор качества картинки Затем нажимаем View справа от выбора качества и перед нами откроется документ. 
Окно с открытым файлом
Сервисы для конвертации
Сервисы для преобразования DjVu в другие форматы может понадобится, когда не хочется искать программы или сервисы для просмотра, а ПК или мобильный гаджет уже оптимально настроены, например, под PDF.
Ofoct.com
Да, этот сервис уже использовался для чтения. Он же поможет и в конвертации. Правда, придётся немного поблуждать по сайту, чтобы найти нужный раздел. На главной нам надо найти блок eBook Converter, а в нем ссылку Convert eBook to PDF. 
Раздел для перехода к конвертированию В новом окне мы встретим большой набор различных параметров, например, размер шрифта, отступы, целевое устройство и список метаданных. Снизу будет форма для загрузки файла на сервер. Нажатие кнопки Upload вызовет окно с выбором файла. Указав нужный, мы загрузим его на сервер. Теперь можно установить различные настройки и после этого нажать Convert. 
Старт конвертирования файла После окончания процесса нажимаем Download и скачиваем готовый PDF файл к себе на компьютер.
DjVu2pdf.com
Сервис с названием, говорящим за себя. Здесь нет большого количества настроек и опций. Конвертировать файл из DjVu в PDF можно буквально в два клика. Процесс конвкртации начнется сам, после загрузки файла Готовый файл надо просто скачать и все. Кстати, сервис позволяет конвертировать кучу разных форматов файлов в точно такую же кучу других.
Чем открыть DjVu — 5 программ
Многие пользователи сталкиваются с необходимостью открытия файлов в формате DjVu на компьютере. Формат DjVu, наряду с форматом PDF, является самым популярными форматом для хранения сканированных документов.
Название формата DjVu происходит от французского слова déjà vu — «уже виденное». В данном формате сохраняют сканированные электронные книги и журналы, в основном, энциклопедического, учебного, научного и технического характера, в которых имеется много графики: изображений, картинок, схем и т. п. Пользователи сканируют книги с большим количеством изображений, а затем сохраняют их в электронном виде в файле формата DjVu.
Формат DjVu приобрел популярность, в том числе из-за того, что файл в формате DjVu весит намного меньше аналогичного файла в формате PDF. Это особенно актуально для мобильных устройств, а также полезно для компьютера. Файлы очень большого размера с трудом открывают даже специализированные программы — просмотрщики для файлов данного типа.
Поэтому, во многих случаях, оптимально сохранять документы и картинки в графическом формате DjVu. Документ в формате DjVu имеет в несколько раз меньший размер, чем аналогичный файл, сохраненный в формате PDF.
Чем открыть DjVu? В этой статье я расскажу, как открыть файл DjVu на компьютере в операционной системе Windows. Для этого, нам понадобиться программа открывающая файлы DjVu.
Какой программой открыть файлы с расширением DjVu? Для открытия файлов в формате djvu можно использовать специализированные программы для открытия файлов в DjVu формате, или приложения, поддерживающие открытие нескольких типов файлов текстовых форматов, в том числе «дежавю».
В этой статье я расскажу о 5 программах. Две программы: WinDjView и DjVu Reader, специально созданы для просмотра формата djvu, а три другие: STDU Viewer, Sumatra PDF, Universal Viewer Pro имеют поддержку нескольких форматов, в том числе DjVu.
WinDjView для просмотра DjVu файлов
Бесплатная программа WinDjView создана для просмотра файлов в формате DjVu на компьютере. Есть версия приложения для операционной системы Mac OS X (macOS) — MacDjView. Установите программу на компьютер, или используйте портативную версию (portable) приложения, которую можно запускать из любого места на компьютере, или с внешнего устройства, например, с USB флешки.
Программа WinDjView работает на русском языке.
Основные возможности программы WinDjView:
- Создание закладок
- Управление яркостью и контрастностью
- Экспорт всей страницы или части страницы в файл графического формата
- Выделение и копирование в буфер обмена (в случае наличия текстового слоя)
- Поворот, масштабирование, удобная навигация
- Непрерывная прокрутка
- Поддержка печати
На этом изображении, в окне программы WinDjView открыта электронная книга в формате DjVu.
DjVu Reader — просмотр DjVu
Бесплатная программа DjVu Reader — старейшее приложение, созданное для просмотра электронных книг в формате DjVu. Программа имеет английский язык интерфейса. Имеется русификатор для установки русского языка. Программа DjVu Reader не требует установки на компьютер, приложение запускается из папки.
Основные возможности программы DjVu Reader:
- Работа в однооконном и двухоконном режимах показа
- Поддержка индекса страниц и содержания документа
- Поиск информации в тексте
- Поддержка управления с клавиатуры
- Копирование в буфер обмена
- Полноэкранный режим просмотра
На этом изображении, в программе DjVu Reader открыт файл с расширением DjVu.
STDU Viewer — открытие электронных книг в DjVu
Бесплатная программа STDU Viewer (для личного использования) предназначена открытия большого количества форматов. Это универсальный просмотрщик, поддерживающий открытие файлов в формате DjVu.
С официального сайта можно скачать обычную или портативную (portable) версию приложения.
Программа STDU Viewer имеет следующие основные возможности:
- Открытие файлов текстовых и графических форматов
- Быстрый и расширенный поиск по документу
- Масштабирование, поворот страниц
- Настройка яркости и контрастности
- Создание закладок в открытой книге
- Выделение и копирование в буфер обмена (при наличии текстового слоя)
На этом изображении, в программе STDU Viewer открыта электронная книга в формате DjVu.
Sumatra PDF для просмотра DjVu
Бесплатная программа Sumatra PDF — просмотрщик файлов большого количества форматов. Несмотря на слово PDF, Sumatra PDF поддерживает просмотр файлов DjVu. Sumatra PDF можно использовать в качестве универсального просмотрщика для электронных книг.
На сайте разработчика приложения доступны для загрузки обычная и переносная (portable) версия программы.
Программа Sumatra PDF имеет следующий функционал:
- Поддержка большого количества форматов
- Быстрое открытие файлов
- Просмотр и печать документа
- Поиск по документу
- Функция копирования текста
- Поддержка горячих клавиш
На этом изображении, в Sumatra PDF открыта книга формата DjVu.
Открытие DjVu в Universal Viewer Pro
Бесплатная (для русскоязычных пользователей) программа Universal Viewer Pro поддерживает просмотр огромного количества форматов, в том числе DjVu.
Для загрузки доступны обычная и портативная (portable) версии приложения.
Основные возможности Universal Viewer Pro:
- Просмотр большого количества текстовых форматов
- Поддержка и воспроизведение аудио и видео форматов
- Просмотр более 40 графических форматов
- Открытие файлов размером более 4 Гб
- Поддержка печати
На этом изображении, Universal Viewer Pro открыл файл DjVu.
Заключение
С помощью бесплатных программ: WinDjView, DjVu Reader, STDU Viewer, Sumatra PDF, Universal Viewer Pro можно открыть на компьютере файл в формате DjVu. Данные приложения имеют собственные настройки для комфортного просмотра электронных книг в формате DjVu.