PDFStreamEngine

PDFStreamEngineは、Apache PDFBoxの高レベルPDModel APIにおける中核的な抽象クラスで、PDFオペレーターとオペランドを走査・解釈することで、開発者にPDFコンテンツストリームの処理能力を提供します。このクラスは、 ( 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 ) で定義された構造を直接操作しながら、PDFページコンテンツの読み取り、分析、変更を行うための基盤として機能します。PDFStreamEngineは、テキスト抽出、グラフィックスレンダリング、コンテンツ変換などの特定のPDF操作を処理するために機能を拡張することで、開発者がカスタムPDF処理アプリケーションを構築できるようにします。

PDFStreamEngineは、Apache PDFBox内の抽象基底クラスで、PDFコンテンツストリームのストリームプロセッサを実装します。 ( 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PDFページ上でコンテンツがどのように表示されるかを定義する低レベルコマンドであるPDFオペレーターのレベルで動作します。一般的なタスクに対して既製の機能を提供する高レベルのPDFBoxユーティリティとは異なり、PDFStreamEngineは開発者がクラスを拡張し、特定のオペレーターを処理するためのカスタムロジックを実装することを要求します。

このクラスは、PDFBoxのレンダリングクラス（PDFRendererなど）とは異なり、PDFコンテンツ処理に対してより詳細なオペレーター単位のアプローチを提供します。レンダリングクラスが視覚的な出力に焦点を当てているのに対し、PDFStreamEngineは開発者が個々のPDFコマンドを傍受して処理できるため、コンテンツ抽出、PDF分析、検証、カスタム変換などのタスクに適しています。コンテンツストリームの解析を処理し、遭遇した各オペレーターに対して適切なメソッドを呼び出し、グラフィックス状態スタックとリソース解決を自動的に管理します。

PDFStreamEngineは、閲覧やシンプルなテキスト抽出などの標準的な操作を超えた高度なPDF処理を実行する必要がある開発者にとって不可欠です。複雑なPDF要件に取り組む場合—例えば、 ( Citation: PDF Association, 2023 PDF Association(2023). Retrieved from https://pdfa.org/resource/tagged-pdf-best-practice-guide-syntax/ ) 準拠文書からの構造化コンテンツの抽出、 ( 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 ) 準拠のためのカスタムアクセシビリティバリデーターの実装、または専門的なコンテンツアナライザーの構築—PDFStreamEngineは、PDFコンテンツストリームへの必要な低レベルアクセスを提供します。

このクラスは、開発者が以下のような特殊なユースケースに対するカスタムソリューションを作成できるようにします：正確な位置情報を伴うテキスト抽出、コンプライアンスチェックのための文書構造分析、文書の整合性を保ちながら特定のコンテンツ要素の変更、カスタムレンダリングまたは変換ロジックの実装。PDFStreamEngineまたは同様の低レベルアクセスがなければ、開発者はPDFBoxの組み込み高レベル操作に制限され、PDF処理ワークフローにおける特定のビジネス要件やエッジケースに対応できない可能性があります。

PDFStreamEngineは、PDFコンテンツストリームをオペレーターとそのオペランドのシーケンスに解析し、各オペレーターを適切なハンドラーメソッドにディスパッチすることで処理します。コンテンツストリームが処理されると、エンジンはPDFコマンドを1つずつ読み取り、 ( 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 ) で定義されている変換行列、色空間、クリッピングパス、その他の状態プロパティを追跡するグラフィックス状態スタックを維持します。

開発者はPDFStreamEngineを拡張し、特定のオペレーターメソッドをオーバーライドしてカスタム動作を実装します。例えば、テキスト表示オペレーターを処理するために、開発者はshowText()やshowTextWithPositioning()などのメソッドをオーバーライドします。エンジンは、ページのリソースディクショナリからフォント、画像、その他のリソースを取得し、リソース解決を自動的に処理します。また、q（保存）やQ（復元）などのオペレーターに遭遇した際にグラフィックス状態を管理し、状態をプッシュ・保存することで、変換とプロパティが正しく適用されるようにします。

処理フローは通常、以下のように進行します：PDFページまたはコンテンツストリームでエンジンを初期化、エンジンがストリームを解析してオペレーターを識別、各オペレーターに対して登録されたハンドラーメソッドを呼び出し、ハンドラーがオペランドと現在のグラフィックス状態にアクセスしてカスタムロジックを実行、エンジンがストリーム全体が処理されるまで継続。このアーキテクチャにより、開発者はPDFストリーム解析と状態管理の複雑さをエンジンが処理する一方で、特定のオペレーターのビジネスロジック実装に集中できます。

• Content Stream（コンテンツストリーム） – ページ上のコンテンツの外観を記述するPDFオペレーターとオペランドのシーケンス
• Graphics State（グラフィックス状態） – 変換行列、色、線スタイルを含む、PDFでグラフィックスとテキストがレンダリングされる方法を定義するパラメーターの集合
• PDF Operator（PDFオペレーター） – PDFコンテンツストリーム内の低レベルコマンドで、描画、テキスト、または状態変更操作を指定する
• PDModel – PDFドキュメント構造へのオブジェクト指向アクセスを提供するApache PDFBoxの高レベルAPI
• Resource Dictionary（リソースディクショナリ） – コンテンツストリームで使用されるフォント、画像、パターン、その他のリソースへの参照を含むPDFディクショナリ