生成Kindle可读的mobi和PDF电子书

购买kindle之后，自然欣喜万分，不来自于工具本身，而来自于发现自己能够静下心来阅读长篇和复杂的文字了，可喜可贺。更重要的是，kindle减轻了我眼睛的莫大的压力。但马上就出现几个问题：

• 不是所有的电子书都有kindle，最常见的是扫描PDF
• 大量的论文无法阅读,这和上面的问题一致
• 网络上很多精彩的博客，新闻，都是没法阅读的

可能有人说，用手机看不就得了？用手机看花边娱乐新闻当然很好，可是当看数学推导时，推送栏上面妹子发来的消息，会直接把你的思路全部打乱。没用过kindle的人，是有些难以体会那种接近于纸张的质感的。OK，既然是程序员，我们就尝试解决这些问题。

有关kindlegen和HTML

kindlegen是亚马逊官方出品的一个电子书生成工具。但它明显就没打算让普通用户使用，命令行界面，几乎没有任何像样的文档。只是在实例样例里给了几个生成电子书的文件。我就因为没有文档兜了大弯，翻遍国外各大网站，才慢慢摸清kindlegen的使用细节。
可以这么理解,KG是将一组HTML和相关文件，打包成mobi文件的工具。

最简单的例子，随意编写一个HTML文件，送给KG，会生成对应的mobi。基本有title,h1,h2,正文，kindle渲染就差不多了。如果需要修改样式，可以提供CSS文件。
但是，这样的做法，没有图片，没有超链接，无法提供目录，如果输入单一的大型HTML文件，kindle的渲染性能就不足了。

因此，需要生成层级化，多文件形式的html文件夹，然而kg并不能直接识别html文件夹，还是需要一些元数据描述。

编写元数据文件

要想解决这个问题，就需要编写两个文件,opf和ncx, 他们可以理解为KG的makefile, KG通过这两个文件索引HTML，目录和其他多媒体资源。介绍如下：

值得注意的是，所有的文件都应该保存在本地，尤其是jpg, html中的图片超链接，需要重定向到本地的jpg文件，如果依然在服务器上，据我所知，kg是不负责渲染下载的。

资源聚合文件: opf和ncx

由于opf文件非常重要，我们下面就讲解opf的格式：

<package xmlns="http://www.idpf.org/2007/opf" version="2.0" unique-identifier="BookId">
<metadata xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/" xmlns:opf="http://www.idpf.org/2007/opf">
<dc:title>电子书标题</dc:title>
<dc:language>en-us</dc:language>
</metadata>
<manifest>
     <!-- table of contents [mandatory] -->
    <item id="tochtml" media-type="application/xhtml+xml" href="toc.html"/>
    <item id="item0" media-type="application/xhtml+xml" href="Artical-1277621753.html"/>
    ...
    <!--下面是图片-->
     <item id="0.368541311142" media-type="image/jpg" href="Images/-1720404282.jpg"/>
</manifest>
<spine toc="desertfire">
  <!-- 下面描述了KG生成电子书后文本的顺序 -->
    <itemref idref="toc"/>
    <itemref idref="tochtml"/>
    <itemref idref="item31"/>

</spine>
<guide>
    <reference type="toc" title="Table of Contents" href="toc.html"></reference>
    <reference type="text" title="Welcome" href="toc.html"></reference>
</guide>
</package>
```

需要注意的有以下几点：

• 所有资源都需要一个id,命名任意，但不能重复
• media-type描述了资源的类型，记住两类基本就够用了，"application/xhtml+xml"代表HTML文件，"image/jpg"或 "image/png"代表图片。
• 其他都可以省略，只是会影响电子书完整性。
  由于这两个文件内部其实都是html,所以修改编辑都很容易。

最终，KG的命令行目标，不是目录HTML,而是OPF文件！将所有的文件放入一个文件夹后，启动KG命令行，最后KG会在该目录下生成你心仪已久的mobi!

编辑HTML和OPF文件

知道其原理后，主要的任务是填充HTML和OPF文件，几页内容还好，如果内容繁多，不论是手工( ⊙ o ⊙ ),还是编程字符串拼接，都会变得异常低效。
此时，就需要模板引擎出手了，python推荐使用Jinja2, 资料众多，功能强大，性能尚可。生成opf的模板文件，基本就长下面这个样子：

<package xmlns="http://www.idpf.org/2007/opf" version="2.0" unique-identifier="BookId">
<metadata xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/" xmlns:opf="http://www.idpf.org/2007/opf">
<dc:title>{{ title }}</dc:title>
<dc:language>en-us</dc:language>
</metadata>
<manifest>
      <!-- table of contents [mandatory] -->
    <item id="toc" media-type="application/x-dtbncx+xml" href="toc.ncx"/>
    <item id="tochtml" media-type="application/xhtml+xml" href="toc.html"/>
{% for item in navigation %}
    <item id="{{ item.id }}" media-type="application/xhtml+xml" href="{{ item.href }}"/>
{% endfor %}
 {% for item in media %}
   <item id="{{ item.id }}" media-type="image/{{ item.format}}" href="{{ item.href}}"/>
{% endfor %}

</manifest>
<spine toc="{{ title }}">
  <!-- the spine defines the linear reading order of the book -->
    <itemref idref="toc"/>
    <itemref idref="tochtml"/>
  {% for item in navigation %}
    <itemref idref="{{ item.id }}"/>
  {% endfor %}
</spine>
<guide>
    <reference type="toc" title="Table of Contents" href="toc.html"></reference>
    <reference type="text" title="Welcome" href="toc.html"></reference>
</guide>
</package>

我在此处就不费事讲解jinja2的语法了。这样，就能解决阅读网页新闻和HTML资源的问题了。

生成扫描版MOBI

下一个问题，是如何阅读扫描版的PDF，如电子书和论文。有以下几类初始想法：

权衡之后，我们选用第二种方案。PDF分为两类，一种是一页一栏，如电子书，另一种是一页两栏，如论文。
那么，为了保证质量，有以下的步骤：

将PDF转换为图片

如果使用python，则有一些类库可以使用，如imagemagick和一系列相关类库。
但这些类库安装比较麻烦，因此笔者使用了软件生成，此处强烈推荐一款软件：
AP PDF to IMAGE 国产软件？的骄傲！不需要其他任何类库，体积小，性能稳定，生成图片尺寸可调，可批量处理，非常清晰！
百度可搜索各类绿色版下载，我都想给作者支付宝捐钱了。

图片处理

如果你是PS大神，当然可以使用宏和批量命令完成这些，此处我们用的还是python，使用著名的PIL类库，下面贴出代码：

# coding=utf-8
import os

import Image as img
import jinja2 as jj

import extends
import libs.kindlestrip as kp

# 要PDF转JPG时，如果用python的方案，则需要安装一堆库
# 用现成的工具，则难以与Python集成，而且速度很慢，目前还是采用现成的工具吧

# 当生成论文时，第一页的上半部分，单独抽出，剩下的分为四页导出。设置如下
horizon = 2
vertic = 2
firstpage = True
# 生成普通横版PDF时，则为如下设置：
# horizon = 1
# vertic  = 2
# firstpage=False

topblood = 0.05;
sideblood = 0.06;
booktitle = u"Paper";
author = "zhaoyiming"
outputfolder = "pdf2mobi/";
imgTypes = ['.png', '.jpg', '.bmp']
kindlegen = r"Tools/kindlegen.exe"  # kindlegen position
shouldsplit = True;
imagefolders = outputfolder + 'raw';
splitfolder = outputfolder + 'split'

docs = [];
pageindex = 0;

if shouldsplit == True:
    for root, dirs, files in os.walk(imagefolders):
        index = 0;
        for currentFile in files:
            crtFile = root + '\\' + currentFile
            format = crtFile[crtFile.rindex('.'):].lower();

            if format not in imgTypes:
                continue;
            crtIm = img.open(crtFile)
            crtW, crtH = crtIm.size
            hStep = crtW * (1 - 2 * sideblood) // horizon
            vStep = crtH * (1 - 2 * topblood) // vertic
            hstart = crtW * sideblood
            vstart = crtH * topblood;
            if (firstpage == True and pageindex == 0):
                crtOutFileName = 'pdf2mobi/split/' + str(index) + format,
                box = (hstart, vstart, crtW, crtH // 3)
                box = list((int(x) for x in box));
                cropped = crtIm.crop(box)
                cropped.save(crtOutFileName[0])
                myimg = {};
                myimg["href"] = "split/" + str(index) + format;
                myimg["id"] = index;
                myimg["format"] = format;
                myimg["width"] = box[2] - box[0];
                myimg["height"] = box[3] - box[1];
                docs.append(myimg)
                index += 1;

            for j in range(horizon):
                for i in range(vertic):
                    crtOutFileName = 'pdf2mobi/split/' + str(index) + format,
                    box = (hstart + j * hStep, vstart + i * vStep, hstart + (j + 1) * hStep, vstart + (i + 1) * vStep)
                    box = (int(x) for x in box);
                    cropped = crtIm.crop(box)
                    cropped.save(crtOutFileName[0])
                    myimg = {};
                    myimg["href"] = "split/" + str(index) + format;
                    myimg["id"] = index;
                    myimg["format"] = format;
                    myimg["width"] = hStep;
                    myimg["height"] = vStep;
                    docs.append(myimg)
                    index += 1;
            pageindex += 1;
else:
    for root, dirs, files in os.walk(imagefolders):
        index = 0;
        for currentFile in files:
            crtFile = root + '\\' + currentFile
            format = crtFile[crtFile.rindex('.'):].lower();
            if format not in imgTypes:
                continue;
            myimg = {};
            myimg["href"] = "split/" + str(index) + format;
            myimg["id"] = index;
            myimg["format"] = format;
            myimg["width"] = "";
            myimg["height"] = "";
            docs.append(myimg)
            index += 1;
images = [];
env = jj.Environment(loader=jj.FileSystemLoader([r"templates/"]))
articaltemplate = env.get_template('jpgs.html')

opftemplate = env.get_template('opf.html')
ncxtemplate = env.get_template('ncx.html')

extends.SaveFile(outputfolder + "toc.html", articaltemplate.render(navigation=docs, title=booktitle, author=author));
extends.SaveFile(outputfolder + booktitle + ".opf",
                 opftemplate.render(navigation=docs, title=booktitle, author=author, media=images));
extends.SaveFile(outputfolder + "toc.ncx", ncxtemplate.render(navigation=docs, title=booktitle, author=author));

currentPath = os.getcwd() + "\\" + outputfolder.replace("/", "\\") + booktitle + ".opf";
mobipath = outputfolder.replace("/", "\\") + booktitle + ".mobi";
kindlepath = os.getcwd() + "\\" + kindlegen.replace("/", "\\");
cmd = kindlepath + " " + currentPath;
cmd = cmd.encode();
print cmd;
os.system(cmd);
kp.Convert(mobipath, mobipath)

（我觉得我应该把代码上传到github上，恩，一会再说）

这样，就能生成可读的漂亮的PDF转mobi了。

最终效果

这些代码花了我一个下午的时间，不过与爬虫配合，生成各位大神的博客，效果真是非常赞！

妈妈再也不用担心我的眼睛了！终于可以随时随地，没有广告地批量看大神们的博客了！

有任何问题，欢迎随时讨论。