PDF object extraction

PDFオブジェクト抽出とは、PDFドキュメントの内部構造から特定のオブジェクトをプログラム的に識別し、アクセスし、取得するプロセスです。 ( 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 ) で定義されているように、PDFドキュメントは辞書、ストリーム、配列、プリミティブ型などのオブジェクトの集合で構成されており、これらがドキュメントのコンテンツ、構造、メタデータを表現しています。オブジェクト抽出により、開発者はドキュメント全体を処理することなく、画像、フォント、テキストストリーム、注釈、構造要素などの個別のコンポーネントを分離して操作できます。

PDFオブジェクト抽出とは、PDFファイル構造をナビゲートし、オブジェクト識別子、オブジェクトタイプ、またはプロパティに基づいて特定のオブジェクトタイプを検索して抽出する技術的なプロセスを指します。可視テキストや画像に焦点を当てた単純なコンテンツ抽出とは異なり、オブジェクト抽出はPDFの構造レベルで動作し、ドキュメントのクロスリファレンステーブルやオブジェクトストリームで定義されている基礎となるオブジェクトにアクセスします。このプロセスには、PDFシンタックスを解析してオブジェクト参照を識別し、間接オブジェクト参照を解決し、辞書、配列、ストリーム、およびそれらに関連する属性を含む実際のオブジェクトデータを取得することが含まれます。

オブジェクト抽出は、元のオブジェクトプロパティとPDF構造に格納されている関係を保持するという点で、コンテンツスクレイピングやレンダリングとは異なります。コンテンツ抽出がページをテキストに変換したり画像にラスタライズしたりする一方で、オブジェクト抽出は生のPDFオブジェクトへのアクセスを維持し、開発者が ( 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 ) に従ってソースファイルに存在するフォント定義、画像圧縮パラメータ、色空間、または構造的関係を調査できるようにします。

PDFドキュメントを扱う開発者にとって、オブジェクト抽出はPDFコンテンツをインテリジェントに分析、変更、または再利用する必要があるアプリケーションを構築するために不可欠です。オブジェクト抽出の理解により、開発者はアクセシビリティ改善のためのツールを作成できます。構造ツリーオブジェクトやタグ付きコンテンツを抽出・分析することで、 ( 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保できます。この機能は、レンダリングプロセスによる品質低下なしにメタデータ、画像、または埋め込みファイルを抽出する必要があるコンテンツ管理システムにとって重要です。

オブジェクト抽出は、ドキュメント全体を解析するのではなく、必要なオブジェクトのみを選択的に処理できるため、パフォーマンス最適化にも重要です。PDF検証ツール、アーカイブシステム、またはドキュメント変換パイプラインを構築する開発者は、特定のドキュメントコンポーネントへのアクセス、構造的整合性の検証、または忠実度を維持しながらフォーマット間でコンテンツを移行するために、オブジェクト抽出に依存しています。

PDFオブジェクト抽出は、いくつかの技術的ステップを経て動作します。まず、PDFパーサーがファイルヘッダーを読み取り、クロスリファレンステーブル（またはクロスリファレンスストリーム）を特定します。これはオブジェクト番号をファイル内のバイトオフセットにマッピングするものです。次にパーサーは要求されたオブジェクトの場所にナビゲートし、その定義（オブジェクト番号、世代番号、オブジェクトデータ自体で構成される）を読み取ります。

オブジェクトを抽出する際、開発者は通常、間接オブジェクト参照（ドキュメント内の他の場所にあるオブジェクトを指す数値識別子）を扱います。抽出プロセスは、クロスリファレンステーブルでオブジェクト番号を検索し、実際のオブジェクトデータを取得することでこれらの参照を解決します。ストリームオブジェクト（画像や埋め込みフォントなど）の場合、これにはストリームに関するメタデータを含むストリーム辞書と、FlateDecodeやDCTDecodeなどのフィルタを使用して圧縮されている可能性のあるストリームデータ自体の両方を読み取ることが含まれます。

( Citation: PDF Association, 2023 PDF Association(2023). Retrieved from https://pdfa.org/resource/tagged-pdf-best-practice-guide-syntax/ ) で概説されている構造要件に従ったTagged PDFの場合、オブジェクト抽出には、コンテンツオブジェクトをセマンティックな意味に従って階層的に整理する構造ツリーのトラバースが含まれることがよくあります。開発者は、StructTreeRoot辞書にアクセスし、構造要素辞書を通じて各ページの関連コンテンツオブジェクトへの参照をたどることで、構造要素（段落、見出し、表など）を抽出できます。

最新のPDFライブラリは通常、低レベルのオブジェクト抽出プロセスを抽象化し、タイプ別にオブジェクトを取得したり、プロパティでフィルタリングしたり、オブジェクト間の関係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するAPIを提供しています。

• PDFオブジェクト – 辞書、配列、ストリーム、プリミティブ型を含むPDFドキュメントの基本的な構成要素
• クロスリファレンステーブル – 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
• 間接オブジェクト – PDFドキュメント内の複数の場所から参照できる番号付きオブジェクト
• ストリームオブジェクト – 連続したバイトデータを含むPDFオブジェクトタイプで、通常はコンテンツストリーム、画像、埋め込みファイルに使用される
• 構造ツリー – PDFドキュメントの論理構造を定義するタグ付きコンテンツ要素の階層的な構成