IIIF框架下的圖書館圖像資源共享方法研究

摘 要：國際圖像互操作框架（IIIF）是實現圖像資源互操作的國際性規范。文章介紹了IIIF框架的基本組成，提出了一種基于IIIF框架的圖書館圖像資源共享方法，具體包括圖像資源IIIF化、數據源發現、資源收割、共享保障機制等幾個方面，以期為相關研究提供參考和借鑒。

關鍵詞：國際圖像互操作框架；圖像資源；資源共享

中圖分類號：G250 文獻標識碼：A 文章編號：1003-1588（2025）03-0119-05

1 背景

圖書館保存的圖像資源可以分為傳統圖像和數字圖像兩類。傳統圖像包括紙質圖像，如照片、繪畫、地圖、美術作品等，以及記錄在竹、帛上的各種圖像和記錄在感光材料上的各種縮微影像等。數字圖像包括原生數字圖像和次生數字圖像。原生數字圖像是指原來就以數字格式存在的圖像，如使用計算機軟件制作出來的美術作品、工程設計圖等。次生數字圖像是指使用掃描或拍攝設備對物理實體進行數字化處理所得到的圖像，其中物理實體包括紙質實體和非紙質實體。紙質實體可以是地圖、照片等圖像類紙質實體，也可以是手稿、古籍等文字類紙質實體；非紙質實體可以是刻有文字的龜甲或獸骨，也可以是有字竹簡或帛書，還可以是縮微膠卷（膠片）。

很多圖書館已將所保存的傳統圖像轉換為數字圖像，并將一些雖非圖像但具有人文、學術、歷史等多重價值的文本型傳統文獻也轉換為數字圖像，通過互聯網實現共享。IIIF（International Image Interoperability Framework）是一種圖像互操作規范，旨在解決文化資源數字化后文檔難以被發現、再利用、引用、交換、比較分析等問題，以及圖像加載速度慢、較難整合、較難交互性使用等問題。本研究將在現有研究成果的基礎上，提出一種基于IIIF框架的圖書館圖像資源共享方法。

2 IIIF框架

IIIF框架由美國國會圖書館、OCLC等多個機構聯合制定，目前由IIIF聯盟負責維護與推廣。該框架由IIIF服務器和IIIF客戶端組成，服務器是IIIF框架的主體，由一組應用程序編程接口組成，主要包括圖像API（Image API）、呈現API（Presentation API）、認證API（Authentication API）和搜索API（Search API）等。圖像API規定了圖像及其屬性信息的獲取方法及參數格式。客戶端可在發送的HTTP圖像請求中指定擬獲取圖像的區域、大小、旋轉角度、質量類型和格式。此外，客戶端還可針對特定圖像發送HTTP信息請求，從該圖像對應的info文檔中獲取圖像的高度、寬度、格式、質量、權利、許可等屬性信息。呈現API是IIIF框架的核心接口，客戶端可通過該接口從服務器獲取json格式的manifest文檔。一個manifest文檔是對某一資源（如一本書或一張建筑圖片）的結構和屬性進行的總體描述。通過呈現API獲取的manifest文檔包含一個資源所有圖像的URI，以及對這些圖像所做的音頻、視頻、文本型注釋。搜索API負責處理客戶端針對圖像的文本型注釋內容所提出的全文查詢請求。當需要對圖像的訪問進行控制時，認證API接口允許客戶端向服務器發送服務器可以接受的cookie，以獲取訪問權限；當需要對manifest文檔或info文檔的訪問進行控制時，該接口允許客戶端向服務器發送訪問令牌token，以獲取訪問權限。

3 基于IIIF框架的圖書館圖像資源共享方法

3. 1 圖書館圖像資源的IIIF化

以圖像方式提供外界共享的圖書館數據主要有兩類：一是原生的圖像資源，包括記錄在紙張、竹帛、膠片等非數字載體上的原生圖像以及原生數字圖像。二是文本文獻數字化后所生成的圖像資源。由于手稿、古籍等文本文獻除了文本內容所體現的價值，其版式、風格甚至文字上的謬誤、修改痕跡等也都蘊含了一定的人文、歷史價值，將文本文獻數字化為圖像并提供給用戶，可以保持古籍善本、名人手稿等珍貴文獻的原貌。將圖書館圖像資源轉換為IIIF格式資源涉及三個步驟：一是為所有可獨立訪問的IIIF資源設計URI格式，二是圖像轉換過程中的數據采集，三是各種IIIF文檔的生成。總體思路見圖1。

3. 1. 1 URI設計。為了便于用戶從服務器獲取已IIIF化的圖像資源，圖書館需要事先為其分配可通過HTTP進行訪問的URI。IIIF聯盟已為image文檔、info文檔規定了必須遵守的URI格式，也為manifest文檔、collection文檔提供了建議遵守的URI格式，以這些基本要求和HTTP 303 See Other機制為基礎，本研究將image、info、collection、manifest四類文檔的URI格式設計為：①image文檔URI格式：http：/ / {server}{ / prefix} / {identifier} / {region} / {size} / {rotation} / {quality}.{format}。②info文檔URI格式：http：/ / {server}{ / prefix} / { identifier } / info。③collection文檔URI格式： http：/ / { server} / { prefix} / collection/{name}。④manifest文檔URI格式：http：/ / {server} / {prefix} / {identifier} / manifest。其中{}中的名稱為變量，server表示IIIF服務器的域名，prefix表示IIIF應用系統在IIIF服務器上的路徑，identifier表示文檔的唯一標識符，name表示集合的名稱，region、size、rotation、quality、format五個變量可描述擬獲取圖像的區域、大小、旋轉角度、質量類型和格式，其取值均遵從文檔中的相關規定。

3. 1. 2 數據采集。將圖像資源轉換為IIIF資源，圖書館需要采集三類數據：書目元數據、內容結構數據、內容數據。①書目元數據的采集可通過手工錄入或套錄的方式完成。手工錄入主要適用于沒有現成機讀目錄可供套錄的場合，如：圖書館得到著名作家捐贈的小說手稿、民間人士捐贈的古籍善本后，只能采用手工錄入的方式將手稿和古籍善本的題名、責任者、日期等信息通過鍵盤輸入計算機，生成書目元數據。對于那些從出版發行渠道采購得來的文獻，如普通圖書、報紙等，圖書館可從配套的機讀目錄中套錄書目元數據。②內容結構數據及內容數據的采集。對于普通圖書、古籍、手稿、報紙、樂譜、地圖、各種圖片等紙質文獻，圖書館可進行逐頁掃描，每頁都存為一個圖像文檔，并將文獻的頁碼順序及對應圖像的URI組織成結構數據。如果紙質文獻是普通圖書、報紙等以文字為主的印刷型文獻，圖書館可以進一步通過OCR技術從圖像文檔中識別出文本內容，并作為圖像文檔的注釋加以保存，以備用戶通過IIIF框架的搜索API進行全文檢索。對于一些易破損的珍貴紙質文獻，以及刻有文字的龜甲或獸骨、有字竹簡或帛書，圖書館可以采用拍照的方式進行數字化處理。

3. 1. 3 IIIF文檔生成。針對給定的一個文獻，圖書館可在上述兩步的基礎上進一步生成具有URI的多個IIIF文檔。①image文檔生成。圖書館可將該文獻的每一個掃描圖像都存為IIIF服務器中的一個文檔（如圖2中為封底生成的default. jpg），并為每個文檔分配一個URI，以便用戶通過URI訪問對應的圖像。例如，圖書館可將編號為henanlib0045的善本圖書第7頁的掃描圖像存為jpg文檔，并分配以下URI：http：/ / www. henanlib. com/ iiif/ henanlib0045/007/ full/ full/0/ default. jpg。②info文檔生成。針對該文獻的每一個掃描圖像，按照圖像API的要求，圖書館可將其ID、寬度、高度、尺寸等技術屬性和版權、許可等非技術屬性及其取值存為info文檔（如圖2中為封底圖像生成的info. json），并為該文檔分配一個與其對應圖像URI相似的URI。例如，上述善本圖書第7頁掃描圖像對應的info文檔URI為：http：/ / www. henanlib. com/ iiif/ henanlib0045/007/ info。③manifest文檔生成。如圖2所示，一個文獻只生成一個manifest文檔，該文檔主要由metadata、sequence、range、layer等幾個部分組成，其中metadata部分描述文獻的書目元數據，sequence部分描述圖像的順序， range部分描述文獻的結構，layer部分描述每個圖像注釋列表的重新分組情況。圖書館可為該manifest文檔分配以下URI：http：/ / www. henanlib. com/ iiif/ henanlib0045/ manifest。④collection文檔的生成。為所有文獻生成manifest文檔后，圖書館可將每個manifest文檔的URI集成到一個名稱為collection. json的文本文件中，并為其分配一個URI，如http：/ / www. henanlib. com/ iiif/ collcetion/ ancientbooks，以便用戶發現并從中解析出所有文獻的manifest數據，見圖2右上部分。

3. 2 IIIF數據源發現方法

圖書館將圖像資源轉換為IIIF資源后，需要通過一定的方式發布到網上或直接傳遞給應用系統，以便機構和個人用戶發現并使用這些資源。機構或個人可以通過五種途徑發現圖書館發布的IIIF資源。

3. 2. 1 通過IIIF change discovery API發現。IIIF聯盟除了制定圖1所示的四個正式API規范，還制定了一個附加規范Change discovery API，專門用于IIIF資源的發現。該規范允許圖書館或其他IIIF數據提供者通過推或拉的方式向用戶提供三級IIIF資源列表，其中level0級只提供一個可用的資源列表，level1級增加了時間戳和排序，Level2級增加了每個資源的操作類型（新增、刪除或修改）。Change discovery API規定，每個資源列表的描述都應遵守資源同步框架ResourceSync的語法和語義要求。用戶獲取資源列表后，可從中解析所需的IIIF資源。

3. 2. 2 直接發現。IIIF聯盟指定了一個IIIF資源登記網站（https：/ / graph. global/ universes/ iiif），圖書館或其他IIIF數據提供者可以通過在線或郵件方式提交自己的manifest文檔URI或collection文檔URI，由該網站公開發布。用戶打開上述登記網站后，可直接發現各圖書館提供的IIIF資源。

3. 2. 3 通過SPARQL接口發現。按照IIIF框架轉換而來的IIIF資源實際上是json格式的關聯數據，圖書館可以在關聯開放數據云LODC網站（http：/ / lod-cloud. net/ ）登記自己的IIIF數據集和SPARQL端點，用戶可通過相應的SPARQL接口發現IIIF資源。

3. 2. 4 爬行發現。當圖書館按照IIIF框架的基本要求為其image、manifest、collection等資源分配規范的URI，并將其發布到Web上時，用戶可以設計一個基于IIIF框架的爬行器，自動爬行具有規范IIIF URI的資源。

3. 2. 5 通過搜索引擎發現。有些圖書館雖然生成了IIIF資源，但在將其發布到Web上時并沒有遵循IIIF框架對資源URI的基本要求，爬行器或其他應用程序無法僅僅根據URI判斷是否屬于IIIF資源。用戶可根據IIIF manifest文檔的特點，如該類文檔都同時包含“sequences”“context”“canvases”“images”等關鍵詞，利用通用搜索引擎搜索并下載manifest文檔。

3. 3 IIIF資源收割方法

IIIF資源的收割者可以是個體用戶，也可以是圖書館、博物館、信息服務公司等機構用戶。當用戶通過IIIF數據源發現方法獲取了多個IIIF數據源的URI后，可在綜合考慮數據源的權威性、內容類型、數據量、資源重疊程度等因素的基礎上，選擇符合自己需求的若干個數據源進行資源收割。

針對某個具體的IIIF數據源，用戶可通過其服務器的API接口批量獲取圖像及其相關資源（這種同類資源的批量獲取方式被稱為harvesting）。客戶端從服務器收割IIIF資源的基本流程為：首先獲取服務器的collection. json，從中解析所有manifest文檔的URI；其次通過這些URI獲取所有manifest文檔，從中解析每個manifest文檔所含圖像文檔、圖像信息文檔的URI；再次通過這些URI進一步獲取實際的圖像及其信息文檔。

3. 4 共享保障機制

3. 4. 1 共享許可機制。從訪問權限的角度看，發布在圖書館服務器上的資源可分為兩類：不需要認證授權即可訪問的內容和需要認證授權才能訪問的內容。圖書館在提供上述兩類資源時，都需要聲明共享許可協議，規定用戶對內容的處置行為，具體實現時可采用知識共享組織Creative Commons發布的知識共享許可協議。該協議包含六種基本許可類型，即署名、署名—相同方式共享、署名—禁止演繹、署名—非商業性使用、署名—非商業性使用—相同方式共享、署名—非商業性使用—禁止演繹，前兩種許可協議支持圖書館IIIF資源的開放性使用，后四種支持圖書館IIIF資源的非商業性使用或禁止演繹性使用。

3. 4. 2 圖像緩沖機制。IIIF服務器中的圖像URI格式可設計為http：/ / {server}{ / prefix} / {identifier} / {region} / {size} / {rotation} / {quality}.{format}。針對服務器中特定質量、特定格式的圖像，如color. jpg，用戶在發送HTTP圖像請求時，通過設置region、size、rotation的取值，可以得到任意裁剪尺寸、任意縮放比例、任意旋轉角度的圖像。具體實現過程為：原始圖像事先保存在服務器的圖像數據庫中，經過裁剪、縮放或旋轉的圖像都是在原始圖像的基礎上動態生成并傳遞給用戶的；為了提高客戶端圖像加載速度，圖書館可在服務器端設置一至多個專用的圖像高速緩沖服務器，用于已被訪問圖像的臨時存儲和管理；當服務器收到用戶的圖像請求時，如果該圖像已存在圖像高速緩沖服務器中，可直接、快速地傳遞給用戶。

3. 4. 3 協作機制。文獻的元數據共享、文獻數字化后所產生的圖像共享是圖書館資源共享的兩個主要內容，IIIF框架規范規定了圖像共享應遵循的圖像格式，但并沒有規定元數據共享應遵循的元數據格式，只是要求所有文獻的manifest文檔都應包含一個名為“metadata”的字段，用于描述文獻的元數據內容。當機構或個人采集到多個來源的IIIF資源時，難以對metadata字段下的內容進行有效整合。為了解決該問題，圖書館之間可以建立協作機制，參與協作的圖書館在進行資源的IIIF化時，盡量在metadata字段中采用共同約定的元數據格式如DC等。

4 結語

將圖書館的原生圖像資源及文獻數字化后的圖像資源通過網絡進行共享，是數字圖書館的一項重要任務。利用IIIF框架實現圖書館圖像資源的共享，有助于解決圖像資源難以被發現、再利用、引用、交換、比較分析、整合等問題。本研究提出了一種基于IIIF框架的圖書館圖像資源共享方法，并從圖像資源的IIIF化、發現方法、收割方法、共享保障機制等四個方面描述了該方法的基本原理。本研究只對共享方法進行了理論上的探討，未來將進行實證研究，對共享方法的實際效果進行評價，并在此基礎上進一步完善相關理論。

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（編校：崔萌）