PDF optimization

PDF最適化とは、さまざまな圧縮技術と構造再編成技術を通じて、PDFドキュメントのファイルサイズを削減し、パフォーマンスを向上させるプロセスです。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的基盤を定義していますが、最適化はストレージ要件を最小化し、レンダリング効率を高めるための追加処理を適用します。この概念は、PDF生成、配信、および表示アプリケーションに携わる開発者にとって不可欠です。

PDF最適化は、視覚的忠実性や機能性を損なうことなく、より小さなファイルサイズとより高速な処理を実現するために、PDFドキュメントの内部構造とコンテンツを変更する一連の技術を包含します。 ( 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 ) に従ってコンテンツを正確に表現することに焦点を当てた基本的なPDF作成とは異なり、最適化には画像圧縮、フォントサブセット化、オブジェクトの重複排除、コンテンツストリーム圧縮、冗長または未使用要素の除去などの後処理操作が含まれます。

最適化は、プログレッシブダウンロードのためにPDFオブジェクトを再編成するリニアライゼーション（fast web view）や、最適化の一要素に過ぎない圧縮単体とは異なります。適切に最適化されたPDFは、該当する場合には ( 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 ) で定義されたアクセシビリティ要件を含む関連標準への準拠を維持しながら、最大限の効率を実現します。

開発者にとって、PDF最適化はアプリケーションのパフォーマンス、ストレージコスト、ユーザーエクスペリエンスに直接影響します。大きなPDFファイルは転送時に大量の帯域幅を消費し、Webアプリケーションでのページ読み込み時間を増加させ、大規模なドキュメントリポジトリを管理する際にストレージインフラストラクチャに負荷をかけます。最適化されたPDFは、ビューアでより高速にレンダリングされ、処理中のメモリ消費を削減し、帯域幅と処理能力が限られているモバイルアプリケーションでの応答性を向上させます。

最適化は、プログラムによるPDF生成時に特に重要になります。自動化されたワークフローでは、手動作成ツールが回避するような不要なメタデータ、非圧縮ストリーム、または冗長なオブジェクトを含むファイルが生成されることが多いためです。PDF生成ライブラリを実装する開発者は、最適化レベルと処理時間のバランスを取る必要があります。積極的な最適化はドキュメント作成中のCPU使用率を増加させる可能性があるためです。

PDF最適化は、いくつかの技術的メカニズムを通じて動作します。

画像圧縮とリサンプリング：埋め込まれた画像を分析し、適切な圧縮アルゴリズム（写真にはJPEG、線画にはFLATE）を適用するか、高解像度画像をドキュメント内での表示サイズに合わせてダウンサンプリングします。

フォントサブセット化：完全なフォントファイルを埋め込むのではなく、ドキュメント内で実際に使用されている文字グリフのみを抽出することで、大きなフォントファミリーを使用するドキュメントのファイルサイズを大幅に削減します。

オブジェクトの重複排除：複数回参照される同一のオブジェクト（画像、フォント、色空間）を識別し、複数の参照を持つ単一のオブジェクトに統合することで、冗長なデータストレージを排除します。

コンテンツストリームの最適化：ページコンテンツストリームを書き換えて冗長なオペレーターを削除し、パス定義を簡素化し、ページコンテンツを記述するコマンドシーケンスにFLATE圧縮を適用します。

構造の保持： ( Citation: PDF Association, 2023 PDF Association(2023). Retrieved from https://pdfa.org/resource/tagged-pdf-best-practice-guide-syntax/ ) で定義されているTagged PDFコンテンツ階層のようなドキュメント構造要素を最適化が維持することを保証します。これらはアクセシビリティとコンテンツ抽出に不可欠です。

メタデータのクリーンアップ：メタデータ、未使用の名前付き宛先、および機能的目的を持たなくなった以前のドキュメント改訂版の古いオブジェクトを削除または統合します。

• Linearization – Webブラウザでのバイトサービングとプログレッシブ表示を可能にするためのPDF構造の再編成
• Font subsetting – 完全なフォントファイルではなく、使用される文字グリフのみをフォントから埋め込むこと
• Image compression – PDFのラスター画像データサイズを削減するためにエンコーディングアルゴリズムを適用すること
• Object streams – 効率的なストレージのために複数のオブジェクトを圧縮形式で格納するPDF構造
• PDF/A – 最適化と長期保存要件のバランスをとるアーカイブ標準