PDF indexing

PDFインデキシング（PDF indexing）は、PDFドキュメントに対して検索可能なインデックスを作成し、高速なコンテンツ検索と検索操作を可能にするプロセスです。PDF仕様 ( 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 ) はPDFドキュメントの構造と形式を定義していますが、インデキシングとは、ドキュメントのコンテンツ、メタデータ、構造要素を効率的なクエリのためにカタログ化する外部または埋め込みメカニズムを指します。この機能は、大規模なPDFコレクションを管理するアプリケーションや高度な検索機能を実装する際に不可欠です。

PDFインデキシングは、PDFドキュメントのコンテンツと構造を分析し、迅速な情報検索を可能にするデータ構造を作成することを含みます。単純なテキスト抽出とは異なり、インデキシングは検索語とドキュメント内のその位置との間にマッピングを作成し、メタデータ、注釈、構造要素を含む場合もあります。このプロセスは、複数のPDFを参照する外部インデックスファイルやデータベースを生成したり、個々のドキュメント内に埋め込みインデックスを作成したりすることができます。

PDFインデキシングは、PDFテキスト抽出とは異なります。抽出は単にテキストコンテンツを取得するのに対し、インデキシングは検索可能性のためにそのコンテンツを組織化します。また、フルテキスト検索とも異なります。フルテキスト検索はインデックスに依存するクエリ操作です。アクセシブルなPDFの場合、インデキシングはTagged PDFのコンテンツ構造 ( Citation: PDF Association, 2023 PDF Association(2023). Retrieved from https://pdfa.org/resource/tagged-pdf-best-practice-guide-syntax/ ) を活用して、ドキュメント階層と意味的関係を尊重した、より意味のあるインデックスを作成することができます。

ドキュメント管理システム、検索アプリケーション、またはコンテンツプラットフォームを構築する開発者にとって、PDFインデキシングはパフォーマンスとユーザーエクスペリエンスにとって重要です。適切なインデキシングがない場合、大規模なPDFコレクションを検索するには、各クエリごとにすべてのドキュメントを解析する必要があり、受け入れがたい応答時間が発生します。インデックス化されたPDFは、数千のドキュメント全体で即座に検索結果を提供します。

インデキシングは、ファセット検索、関連性ランキング、コンテンツ分類などの高度な機能もサポートします。アクセシビリティに焦点を当てたアプリケーションの場合、Tagged PDFの構造をインデックス化することで、開発者はユーザーがコンテンツをより効率的に見つけるのに役立つナビゲーション補助機能や支援技術機能を作成できます。これは、検索可能性とナビゲーションがアクセシビリティ要件であるPDF/UA準拠のアプリケーション ( 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 ) を実装する際に特に重要になります。

PDFインデキシングは通常、複数段階のパイプラインに従います。まず、インデキシングエンジンがPDFを開き、PDF構造で定義されたテキストエンコーディングと文字マッピングを尊重して、コンテンツストリームからテキストコンテンツを抽出します。Tagged PDFの場合、エンジンは構造ツリーを解析してドキュメント階層と意味的関係を理解することがあります。

次に、抽出されたコンテンツはテキスト処理を受けます。これには、トークン化、ステミング、ストップワードの除去が含まれます。インデクサーは、用語をドキュメントの位置にマッピングする転置インデックスを作成し、通常はバイトオフセットやページ番号を格納します。タイトル、著者、作成日などのメタデータフィールドは、フィルタリング検索のために個別にインデックス化されます。

最新のインデキシングシステムは、Apache LuceneやElasticsearchなどの技術を使用することが多く、これらはフレーズマッチング、近接検索、関連性スコアリングなどの機能を提供します。複数のドキュメントをインデックス化する場合、システムは通常、ドキュメントが追加、変更、または削除されたときに段階的に更新できる永続的なデータストアにインデックスを保存します。一部の実装では、オフライン検索機能のためにPDFコレクションと一緒に配布できるコンパクトなインデックスファイルを作成します。

• Text extraction（テキスト抽出） – 処理またはインデキシングのためにPDFドキュメントからテキストコンテンツを取得するプロセス
• Tagged PDF – コンテンツ階層と意味を定義する構造マークアップを持つPDFドキュメント
• Full-text search（フルテキスト検索） – 一致する用語を見つけるためにインデックス化されたドキュメントコンテンツを検索するクエリ操作
• Content streams（コンテンツストリーム） – ページコンテンツを定義する命令とデータを含むPDFオブジェクト
• Document structure（ドキュメント構造） – PDFドキュメント内の論理的な組織と意味的関係