Eine wesentliche Eigenschaft und Stärke von PDF-Dateien ist die Tatsache, dass sie ganz unterschiedliche Inhalte enthalten können. So lassen sich neben Texten und Navigationshilfen, wie etwa Inhaltsverzeichnisse mit Textankern, auch andere Informationen wie Bilder, Verktorgrafiken, 3D-Visualisierungen, Tabellen, Präsentationen oder GIS-Karten einbinden, die zusammen mit allen ursprünglich verwendeten Layoutmerkmalen gespeichert werden. Daher werden die meisten Publikationen wie elektronische Zeitschriften oder Infomaterialien auf Webseiten üblicherweise als PDF-Dateien zur Verfügung gestellt. Bei der Langzeitarchivierung von Dateien spielt das PDF/A-Format eine besondere Rolle. In dessen Spezifikation wird unter anderem vorgeschrieben, Schriften in das Dokument einzubetten und Farben geräteneutral zu definieren. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass das originale Aussehen eines Dokuments wie in der ursprünglichen Anwendung und wie vom Autor intendiert erhalten bleibt. Die Intention von PDF-Dateien ist insofern die Erhaltung der ursprünglichen Darstellung, nicht aber der ursprünglichen Bearbeitungsfunktionalitäten.
Um eine möglichst große Authentizität einer PDF-Datei zu erlangen, sind die Möglichkeiten zur nachträglichen Bearbeitung sehr begrenzt. Es können Kommentare hinzugefügt, Seiten eingebunden oder gelöscht, oder Textstellen geschwärzt werden. Eingeschränkt sind Veränderungen der eigentlichen Inhalte oder des Layouts möglich, wie z. B. Änderungen von Farben in einem Foto oder Umformulierungen von Texten. Als Nachteil ergibt sich daraus, dass die ursprüngliche Funktionalität der nach PDF/A konvertierten Datei verloren geht und eine Nachnutzung der Inhalte wenn überhaupt nur mit Qualitätsverlusten möglich ist. So können beispielsweise tabellarische Daten aus einer PDF-Datei nicht ohne einen zusätzlichen Mehraufwand in eine neue Tabelle übernommen werden, wobei Bearbeitungsfehler auftreten können.
Da aber zunehmend Softwarelösungen existieren, die diese Einschränkungen der nachträglichen Bearbeitung auflösen oder umgehen, wächst der Bedarf an Schutzmechanismen gegen ungewollte Änderungen durch Dritte. Dazu zählen beispielsweise die Festlegung von einfachen Nutzungseinschränkungen, wie etwa die Erlaubnis zum Drucken, zum Kopieren von Inhalten oder zur Bearbeitung der im PDF gespeicherten Metadaten, oder die Vergabe von Passwörtern. Für Dateien, bei denen eine Langzeitarchivierung vorgesehen ist, dürfen allerdings keine Schutzfunktionen verwendet werden, damit sie ohne Hindernisse jederzeit nutzbar sind. Falls notwendig können Einschränkungen als Lizenzhinweise formuliert werden; die Authentizität eines Dokumentes kann durch Signaturen, Zeitstempel und/oder digitale Prüfsummen gewährleistet werden.
Inhalte
Dateien im PDF-Format können durch unterschiedliche Anwendungen erzeugt werden und daher ganz unterschiedliche Inhalte enthalten und darstellen. Für jede Dateiart gibt es spezifische Aspekte, die es zu beachten gilt, insbesondere dass einige Inhalte nicht mit den Vorgaben von PDF/A vereinbar sind.
Texte: Standardmäßig sind in PDF-Readern bereits 14 Schriftarten verfügbar. Es lassen sich aber auch weitere in ein PDF-Dokument einbetten, um eine korrekte Darstellung zu gewährleisten. Mithilfe von OCR-Software kann in PDF-Dokumenten eine nachträgliche Texterkennung durchgeführt werden.
Bilder: Wie bei normalen Rastergrafiken können auch in PDF-Dateien eingebettete Bilder durch spezielle Kompressionsverfahren in ihrer Speichergröße reduziert und in ihrer Auflösung heruntergerechnet werden. Bei fast allen Verfahren ist dies mit einem Informationsverlust verbunden, der vor allem die Genauigkeit und Qualität der Anzeige betrifft.
Vektorgrafiken: Vektorgrafiken in PDF-Dateien können wie die Ausgangsdateien frei skaliert werden.
3D: Es gibt zwei PDF-Formate, in die 3D-Dateien eingebettet und mit Adobe Reader geöffnet und betrachtet werden können. Auf diese Weise lassen sich auch 3D-Objekte austauschen und mit einfachen Funktionen bedienen, z. B. in der Ansicht drehen, Lichteinstellungen verändern oder Aufsichten und Schnittflächen erzeugen.
PDF-Varianten
PDF-Dateien sind inzwischen ein sehr weit verbreitetes Austauschformat, das in ganz unterschiedlichen Kontexten Verwendung findet. Um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten, wurden für die häufigsten Anwendungsfälle mehrere Normen und Standards festgelegt:
- PDF/X - Format für die Übermittlung von Druckvorlagen (seit 2001)
- PDF/A - Format für die elektronische Archivierung (ISO 19005-1 seit 2005)
- PDF/E - Format für technische Dokumente aus den Bereichen Ingenieurwesen, Architektur und Geo-Informationssysteme. Dieses Format besitzt die Fähigkeit zur interaktiven Darstellung von 3D-Objekten. Einzelteile können gedreht, auseinandergezogen, ein- oder ausgeblendet werden (ISO 24517 seit 2008)
- PDF/UA - Richtlinien zum Aufbau eines barrierefreien Dokuments im PDF-Format (seit 2008)
- PDF/VT - Format für den Einsatz im hochvolumigen und Transaktionsdruck (seit 2010)
Mehrere PDF-Standards lassen sich miteinander verbinden. Genügt eine Datei dem PDF/X-Standard, eignet sie sich als digitale Druckunterlage. Erfüllt diese Datei zusätzlich den PDF/UA-Standard, kann sie als barrierefreies PDF von Screenreader-Programmen verarbeitet werden.
Das Archivierungsformat PDF/A
Von den verschiedenen existierenden PDF-Formaten ist nur das PDF/A-Format ein sicheres und stabiles Archivformat, das speziell für die elektronische Langzeitarchivierung von Dokumenten definiert und publiziert wurde. Die klar festgelegten und als Standard allgemein anerkannten Regeln schreiben vor, welche Bestandteile in einer PDF-Datei enthalten sein müssen und welche nicht zulässig sind, um mit dem PDF/A-Standard konform zu gehen. Während einige Inhaltstypen wie Texte, Bilder, Zeichnungen, Tabellen und Schriften standardkonform in PDF/A-Dateien eingebunden werden können, sind andere Inhalte wie 3D-Objekte, Audio- und Video-Sequenzen, Flash-Animationen oder Scripte nicht erlaubt. Ebenso darf eine PDF/A-Datei keine externen oder dynamischen Inhalte enthalten, die in einem Viewer geladen werden müssen. Beispielsweise werden URL-Links nur als Zeichenkette, nicht aber als aktive Verknüpfung gespeichert. Enthält eine PDF-Datei nicht zulässige Inhalte, kann sie nicht nach PDF/A konvertiert werden. Eine Validierung, ob eine vorliegende Datei dem gültigen PDF/A-Format entspricht, ist über entsprechende Prüfwerkzeuge möglich und wird im Praxisteil beschrieben.
Insgesamt sind aktuell drei, aufeinander aufbauende Versionen von PDF/A-Formaten zu unterscheiden, von denen PDF/A-1 und PDF/A-2 echte Archivformate sind, da sie das Dokument in einem stabilen Zustand konservieren. Bei PDF/A-3 handelt es sich hingegen um einen Container, in den beliebige Dateiformate eingebettet werden können. Der große Vorteil liegt also darin, dass editierbare Originaldateien in das Dokument integriert werden können. Es gibt allerdings keine Garantie, dass die angehängten Dateien auch künftig alle angezeigt werden können. Für die automatische Weiterverarbeitung besteht die Möglichkeit einer Integration von Daten im XML-Format.
Da es bislang keine Vorgabe über die Datenformate gibt, die in eine PDF/A-3-Datei eingebettet werden dürfen - erlaubt sind beispielsweise auch nicht offene, nicht standardisierte und nicht zukunftssichere Formate - hängt die Frage der Archivierbarkeit einer PDF/A-3-Datei vor allem von ihrem Inhalt ab. Es wird daher aktuell diskutiert, ob PDF/A-3 als Format für das Archival Information Package (AIP) nach ISO 14721:2012 OAIS geeignet ist.
Für alle Varianten des PDF/A-Formates gilt, dass Schriften und Zeichen direkt in die Datei eingebettet werden. Ebenso werden Sonderzeichen und Formeln verlässlich dargestellt. Auch Schriftsysteme wie Chinesisch oder Arabisch werden auf allen Geräten richtig wiedergegeben. Für die korrekte Anzeige von Farben werden festgelegte ICC-Profile verwendet. In PDF/A Dokumenten ist grundsätzlich eine Volltextsuche möglich, auch wenn es sich um ein gescanntes Dokument handelt. Zusätzlich kann auch eine digitale Texterkennung (OCR) integriert werden. Über die vergebenen XMP-Metadaten sind erweiterte Suchoptionen verfügbar.
PDF/A-1 (seit 2005)
- Bilder, Grafiken, verwendete Schriftzeichen etc. müssen im PDF/A-Dokument selbst eingebettet sein
- präzise, plattformunabhängig kodierte Farbangaben mittels ICC-Profilen
- Verwendung von XMP für Dokument-Metadaten
- keine transparenten Elemente
- keine Kompression
- keine PDF-Ebenen, Aktionen und JavaScript
- kein Passwortschutz
- Einbettung von Signaturen und Hyperlinks möglich
- Konformitätsstufen a und b
PDF/A-2 (seit 2011)
identisch zu PDF/A-1 mit zusätzlichen Möglichkeiten:
- erlaubt Kompression mit JPEG2000, transparente Elemente und PDF-Ebenen
- ermöglicht Einbettung von OpenType-Fonts
- unterstützt digitale Signaturen in Übereinstimmung mit den PAdES (PDF Advanced Electronic Signatures)
- Dateianhänge: Einbettung von PDF/A-1 und PDF/A-2 Dateien möglich
- Konformitätsstufen a, b und u
PDF/A-3 (seit 2012)
identisch zu PDF/A-2 mit zusätzlichen Möglichkeiten:
- Einbettung von beliebigen Dateien möglich (z. B. die Ursprungsdatei aus der ein PDF/A-3 erstellt wurde)
- keine Gewährleistung, dass die Anhänge zu einem späteren Zeitpunkt verarbeitet werden können
Konformitätsstufen bei PDF/A
Die Qualität der archivierten Dokumente wird durch verschiedene Konformitätsstufen bezeichnet. Die Stufen sind abhängig von Eingangsmaterial und Verwendungszweck und ihre Bezeichnung wird an das Ende des PDF/A-Formates angehängt, z. B. "PDF/A-1a".
Stufe b (basic): Das Dokument sieht bei späterer Verarbeitung unverändert aus.
Stufe u (unicode): Das Dokument sieht bei späterer Verarbeitung unverändert aus. Zusätzlich wird der gesamte Text in Unicode abgebildet. Es besteht die Möglichkeit, Text zu durchsuchen und zu extrahieren.
Stufe a (accessible/zugänglich): Das Dokument sieht bei späterer Verarbeitung unverändert aus. Der gesamte Text wird in Unicode abgebildet. Es besteht die Möglichkeit, Text zu durchsuchen und zu extrahieren. Zusätzlich bleiben die Struktur des Dokuments und die natürliche Lesereihenfolge erhalten. Das Dokument ist somit barrierefrei und kann mithilfe von Screenreader-Programmen vorgelesen werden.
