PDF dictionary extraction

PDF辞書抽出とは、PDFドキュメントの内部構造内にある辞書オブジェクトからプログラム的にデータにアクセスし、取得するプロセスです。辞書オブジェクトは、PDF要素のプロパティや属性を定義するキーと値のペアを格納する、PDFの基本的なデータ構造です ( Citation: N.A., 2020 (N.A.). (2020). Document management — Portable document format — Part 2: PDF 2.0 .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/75839.html ) 。この抽出プロセスは、PDFコンテンツ、メタデータ、構造情報を読み取り、分析、または操作する必要がある開発者にとって不可欠です。

PDF辞書抽出とは、PDFファイルのオブジェクトストリームから辞書オブジェクトを解析し、取得する技術的な操作を指します。PDF形式において、辞書は二重山括弧（<< >>）で囲まれたキーと値のペアの集合であり、キーは名前オブジェクト（スラッシュで始まる）で、値は数値、文字列、配列、または他の辞書を含む任意のPDFオブジェクトタイプになります ( Citation: N.A., 2020 (N.A.). (2020). Document management — Portable document format — Part 2: PDF 2.0 .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/75839.html ) 。

この概念は、一般的なPDFテキスト抽出やコンテンツ抽出とは異なり、可視コンテンツではなく、辞書オブジェクトで定義された構造化メタデータとプロパティへのアクセスに特化している点が特徴です。たとえば、Page辞書を抽出すると、ページの寸法、リソース、コンテンツストリームが明らかになり、Info辞書を抽出すると、作成者やタイトルなどのドキュメントメタデータが提供されます。辞書抽出はPDFオブジェクトレベルで動作するため、単なるレンダリングやテキスト解析ではなく、PDF構文と構造の理解が必要です。

PDFを扱う開発者にとって、辞書抽出はいくつかの実用的なシナリオで重要です：

• ドキュメント分析と検証: 辞書を抽出することで、開発者はPDF構造を検査し、PDF/UA ( Citation: N.A., 2014 (N.A.). (2014). Document management applications — Electronic document file format enhancement for accessibility — Part 1: Use of ISO 32000-1 (PDF/UA-1) .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/64599.html ) などの標準への準拠を確認し、処理前にドキュメントのプロパティを検証できます。

• メタデータ管理: InfoおよびMetadata辞書には、コンテンツ管理システム、検索インデックス作成、アーカイブ目的でアプリケーションが読み取りまたは変更する必要があるドキュメントメタデータが含まれています。

• アクセシビリティワークフロー: Tagged PDFを扱う際、StructTreeRootと構造要素辞書の抽出は、ドキュメントのアクセシビリティを分析し改善するために不可欠です ( Citation: PDF Association, 2023 PDF Association(2023). Retrieved from https://pdfa.org/resource/tagged-pdf-best-practice-guide-syntax/ ) 。

• カスタムアプリケーション開発: 多くのPDF操作では、ページ、注釈、フォーム、またはインタラクティブ要素を正しく処理する方法を決定するために、特定の辞書エントリを読み取る必要があります。

PDF辞書抽出は、通常、次の技術的プロセスに従います：

1. PDF解析: 抽出ツールは、まずPDFファイル構造を解析し、ヘッダー、相互参照テーブル、トレーラー辞書を読み取って、ファイル内のオブジェクトの位置を特定します。

2. オブジェクトの位置特定: 相互参照テーブルからの参照を使用して、抽出ツールは辞書データを含む特定のオブジェクト番号にナビゲートします。トレーラー辞書はエントリポイントとして機能し、Catalog辞書（ドキュメントのオブジェクト階層のルート）への参照を含んでいます ( Citation: N.A., 2020 (N.A.). (2020). Document management — Portable document format — Part 2: PDF 2.0 .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/75839.html ) 。

3. 辞書解析: 辞書オブジェクトに遭遇すると、パーサーは<<と>>デリミタの間のキーと値のペアを読み取ります。キーは名前オブジェクト（/Type、/Pages、/Kidsなど）であり、値は適切なオブジェクトタイプに解決されます。

4. 参照解決: 辞書の値には、他のオブジェクトを指す間接参照（15 0 Rなど）が含まれていることがよくあります。抽出プロセスは、これらの参照を再帰的に追跡して、完全な辞書階層を取得します。

5. データ構造変換: 抽出された辞書は通常、使用中のプログラミング言語のネイティブデータ構造（JavaのMap、Pythonのdictionary、JavaScriptのobjectなど）に変換され、操作が容易になります。

現代のPDFライブラリとSDKは、これらの低レベル操作を抽象化するAPIを提供し、手動解析なしでタイプ別に特定の辞書を抽出したり、辞書ツリーをプログラム的にナビゲートしたりするメソッドを提供します。

• PDFオブジェクト – 辞書、配列、文字列、数値、ストリームを含むPDF構造の基本データ要素
• PDFカタログ – PDFドキュメントのオブジェクト階層へのエントリポイントとして機能するルート辞書オブジェクト
• 相互参照テーブル – オブジェクト番号をPDFファイル内のバイト位置にマッピングするインデックス構造
• Tagged PDF構造 – ドキュメントのアクセシビリティ情報を定義するために辞書を使用した構造要素の階層的構成
• 間接オブジェクト – ドキュメント内の複数の場所から参照できる番号付きPDFオブジェクト