В общем проблема оказалась вот в чем:
Оказалось, что для правильного отображения кириллицы на сайте нужно обязательно указать в параметрах catdoc одну из русских кодировок utf-8, koi8-r, cp866, cp1251 (не windows-1251). Без этого ключа вывод на сайте идет латиницей, несмотря на header.
Если я ставлю одну из этих кодировок, то вывод на экране зависит от установки в headere!
Вопрос закрыт! С soffice видимо та же проблема, разберусь. Точнее проблема с shell_exec. Как будто выходная кодировка по умолчанию не проходит через shell_exec. Какая она я так и не понял. В доке на сатdoc написано, что внутренняя кодировка unicode. В консоли (Ubuntu) сatdoc работает нормально без ключа -d.