數位典藏資源的長期保存與品質管理

李姿穎 ying0810@gate.sinica.edu.tw
林彥宏yenny@gate.sinica.edu.tw

拓展臺灣數位典藏計畫

摘要

　　透過數位典藏計畫的發展，有助於促進知識的交流及提升教育與學術研究的目的，為有效的達到這個目的，數位化資源本身的品質便相當重要，必須完整而正確的表現出原始典藏品，並且提供清晰可讀的資訊品質，這部分的工作端賴建立及實施妥適的品質管理流程加以監控及檢驗。但除了確保數位化資源的正確性和資訊品質之外，容易被忽略的是，還需要確保數位化資源本身長期的完整性。本文目的，期望藉由討論長期保存的議題，如數位資源長期保存的挑戰、保存策略及方法以及保存性後設資料的發展等，提出數位典藏計畫應該在品質管理流程中，納入長期儲存策略，以保證數位化資源本身長期的完整性。

關鍵詞：長期儲存、保存性後設資料、長期儲存策略

1. 前言

　　數位典藏國家型科技計畫（簡稱NDAP）在第一期的五年來，已累積相當多的數位化檔案，古文書、器物、書畫、老照片、生物標本、影帶、錄音帶等，利用數位攝影、數位掃描等方式轉存成由0與1符號所紀錄的數位化資源。讓原本只能讓少數人閱讀使用的物件，成為一般民眾皆能接觸的資訊，促進知識的交流及提升教育與學術研究的目的。而為有效的達到這個目的，數位化資源本身的品質便相當重要，必須完整而正確的表現出原始典藏品，並且提供清晰可讀的資訊品質，這部分的工作端賴建立及實施妥適的品質管理流程加以監控及檢驗，因此必須有一個品質控制程序引導整個數位化轉換過程的全部階段。例如英國影像技術咨詢服務部（Technical Advisory Service for Images，TASI）便建議透過四步驟達到完善的品質保證（QA），這包括：

（1）過程QA：

QA系統必須基於專案目標而進行詳述，並且建立和標準化全部工作流程，以支援產生的影像品質。系統 QA 相關資料包括︰專案詳述、藏品選擇標準策略、流程處理手冊、影像內容擷取指南、索引範圍和註釋等。

（2）自動化 QA：

透過系統儘可能自動化，可以得到客觀的QA系統，自動化可能成功的整合到系統中包括︰資料輸入(使用資料轉置而不是手工重新輸入)、把影像輸入影像管理系統並且實行唯一的標識符、創造副本的影像、使用原先藏品上的條碼重新編目，並直接和影像管理系統連結起來、基於ICC系統的色彩管理系統等。

（3）個人檢查：

QA過程無論是否自動化，仍然需要由一位熟練的操作者分別檢查全部影像。這應該透過「簽名」過程處理，並且確認每個影像和後設資料在傳送發布之前，都有分別進行檢查並且都有「簽名」，時間和操作者應該被記錄為影像QA的後設資料的一部分。此外設備必須被定期校驗並且全部工作流程程序根據需要檢視和更新。

（4）用戶錯誤報告：

即使QA系統完全運作，仍然有少量錯誤的影像(以及後設資料)，因此在傳送系統中引入錯誤報告系統是非常重要的，最終用戶(或者生產團隊)發現的任何不良影像，可以提出報告。

　　以上四點包含了數位化工作流程的過程，但若從整體性數位化資源的生命週期的概念來看（見表一），如何管理或改善數位化資源的儲存與維護的品質，則是容易被忽略的。

資料來源：英國藝術和人文資料部（Arts and Humanities Data Service，AHDS）

　　品質管理除了保證數位化資源的正確性和資訊品質之外，還需要保證數位資料本身長期的完整性。例如透過工作流程的移動或從一個媒介轉移到另一個媒介時，如何防範移動過程的失敗或資料損失？或是數位化物件的儲存媒介的品質，在長期使用或穩定性方面也有很大的變化，如何採取預防措施去防範損失？這些與長期保存有關的問題，也應該被考慮進品質管理的工作流程中。

2. 數位資源長期保存的議題背景

　　數位資源雖利於流通散布，但在儲存方面，卻不見得比傳統媒材更為容易。紙張或膠捲雖會損壞但其相對穩定的特質，在安全保護的情況下，百年後尚能讀取其中的資訊。數位化的時代，科技的進步反而形成數位軟體使用期限的縮減，而數位資源遺失不見的案例也並非罕見的現象。各類型的數位檔案記錄知識與資訊，等於是人類知識文明發展的重要資產，若資訊未能穩定可靠的讀取與存在，對於社會知識的典藏、記錄與創新，將會是莫大的危機。而數位資源長久保存的困難度，將比傳統形式的保存更具挑戰性。

2.1數位資源長期保存的挑戰

　　數位資源在長期保存方面所面臨的挑戰主要有三，一是由於資訊科技的發展造成技術的淘汰或是儲存媒體容易損壞的特性，促使數位化資源必需面臨轉換、重置或遷移。二是數位轉換、重置或遷移的過程中，如何避免資料損失，維持數位資源的完整性。三則是如何保持數位資源變更的紀錄，維持數位資料的真實性。

（1）資訊科技的發展造成技術的淘汰

　　數位化資源需要配合基礎的資訊設備和維護的知識技能，此外，也需要保持運行的軟體，或者編碼架構的知識，才能正確地在螢幕上展示數位化的檔案。但是資訊技術的快速改變，往往使得正在使用的技術設備很快便過時，根據RLG（Research Libraries Group）調查便舉出，技術上的逐漸過時是數位化保存能否成功的最大的威脅。特別是新技術的發展所呈現的混亂現象，例如硬碟的界面（USB1.1、USB2.0、SCSI、IEEE 1394a、IEEE 1394 b、ATA、SATA、SATA2）或是光碟媒介的格式發展等，如DVD（DVD-RAM、DVD+RW和DVD-RW），在缺乏標準化的情況下，將導致光碟機與媒介不相容，並且使用者選定任何一項技術都是風險。

（2）儲存媒體容易損壞的特性

　　數位化的資源本身雖然不會隨著時間而改變（像紙一般的褪色或脆化），但由於他們保存在脆弱的磁性和光學的媒介上，容易迅速惡化，並且由於曝露於熱度、濕度、空氣中的污染物，或者不良的讀、寫的設備而突然故障。因此也需要採取預防措施，例如保存在一個穩定、受控制的環境裡，幫助降低損失的風險。而且即使媒介能維持在原始的狀態裡，隨著技術迅速改變以及讀取設備的汰換，也可能面臨無法使用它所包含的資訊的情況。

（3）維持數位資料脈絡關係及完整性

　　數位化資源容易大量複製的特性，容易讓人誤認為從「數位」變換到「數位」時，不會面臨「類比」變換成「數位」時的轉化問題。但是，即使數位內容裡的位元（bit）是相同，但查看數位內容的應用環境卻隨著技術發展而有所不同。尤其在數位化的世界，資訊之間的相關性增強，通常一件作品不止是由單個檔案組成，而且當只有單個檔案時，便可能無法展示，例如在網路上最普通的錯誤資訊 「404 Not Found」，便是指向的網站一些簡單的重新組織所引起。或如我們儲存一本數位化圖書裡的每頁影像，但除了圖書影像是可用的之外，我們也必須儲存「閱讀」的重要行為，像後設資料以及相關的行為，例如允許未來的用戶翻閱書頁、從目錄跳躍到特定的章節，或者在本文和附註之間來回。

（4）維持資料的真實性、可靠性

　　除了維持數位化資源的脈絡和完整性之外，數位化資源的真實性也與其他部分同樣重要。例如，學者或研究人員對於引用數位化資源的內容需要覺得有信心，所引用的內容必須長期都會是相同的。而要取得真實性最好的方法便是透過與過程的結合，有資料完整追蹤機制，並審查全部變更行動的紀錄。

　　但除就技術問題外，數位資訊的不易儲存勢必投入相當多的經費、人力，以維護資料的存取，因此就長期而言不僅是技術層面的問題，尚需考量成本、保存的政策、法律等組織整體性的策略問題。

2.2數位資源長期保存的策略

　　因為數位資訊的長久保存，乃是對人類整體知識與記憶的收藏。究竟該如何對數位保存下定義？資訊與影像管理學會(The Association for Information and Image Management，AIIM)認為，數位保存意指持續使文件和檔案可在時間遷移中，超越技術的進步，而無須擔心可讀取性的變化或遺失。為了保存數位資訊從產生至刪除為止的生命週期內，乃一連串的管理活動，這一連串活動需被永久執行。

　　Oya Y. Rieger則為數位化的保存確定四個主目標：（1）位元（bit）相同，保證檔案沒損壞並且是安全的，沒有未授權的使用和未經紀錄的改變；（2）技術脈絡，保持與更廣泛的數位化環境的相互作用；（3）起源，保持內容的起源和歷史的記錄；（4）參考和可用性，保證用戶能容易找到、檢索，並且無限期地使用數位化藏品。

　　為達到數位保存的目的，需要選擇合適的保存方法，「技術保存」、「模擬」、「轉置」、「更新」是常被討論的幾種方法，數位保存聯盟（Digital Preservation Coalition，DPC），則進一步將保存策略區分為主要保存策略和次要保存策略，主要保存策略包括「轉置」（Migration）、「模擬」（Emulation），次要保存策略包括「技術保存」（Technology preservation）、「堅持標準」（Adherence to standards）、「舊版本兼容性」（Backwards compatibility）、「封裝」（Encapsulation）、「永久的識別符」（Permanent identifiers）、「轉變成穩定的類比格式」（Converting to stable analogue format）和「數位化的考古學」（Digital archaeology），詳如表2：

　　除以上所列之外，還有一項常被討論的是更新(Refreshing)，其意義是更新儲存媒體，把資料轉存到一種更新的媒介副本，如加拿大文化遺產資訊網計畫，針對檢查的時間表，擬定各時間點不同的任務。在每星期、每月、每半年的階段，主要在檢查數位內容的資料是否完整、可讀，是否與編目符合、是否有損毀?自每兩年起則評估數位檔案，是否能在現存的資訊媒體上讀取，並考慮是否有必要將資料轉至新的媒體或系統平台上。每五年則瀏覽所有檔案格式，檢視各檔案類型的經濟效益，考慮將效益不佳的檔案類型轉至新格式，每十年則應將舊有數位媒材保存的數位內容更新。

　　更新是每一個數位化專案保存的重要部分，但是對於在技術上逐漸過時引起的問題，他本身沒有提供任何的解答，而是必須與其他主要策略一起使用。

　　以上是幾種常見的數位資源長期保存的方法，在國內檔案管理局出版的「電子媒體類檔案管理制度及保存技術之研究」，則整理出九種保存策略，並將其分為三個層次：(1)基礎層：更新、標準化、詮釋資料。(2)核心層：轉置、模擬、封裝。(3)輔助層：系統保存、重複一套系統、印成紙張或其它可瀏覽媒體。基礎層：意指隨著時間演進，必須經常、定期的實施。核心層：指保存技術中最核心的部分。輔助層：意指在核心層的保存技術對於數位資源保護，有其困難性才使用的保存方法。因此，目前針對長期保存的議題，並沒有一套固定的方式，而是按照典藏的目標和實際現況，評估能力挑選符合長期保存的策略，研擬適合的長期儲存方案。

3. 制定數位典藏長期儲存策略

　　根據數位典藏計畫目前在國內發展的現況，以及上文對於數位化長期保存策略的介紹，對於在長期保存上的品質管理，提供幾點建議。

3.1儲存媒介的選擇與適當的儲存環境

目前市面上常見電腦使用的儲存媒體，主要有兩種，一種是有磁性的媒介，包括各種磁帶以及磁碟（如硬碟），另一種則為CD-ROM、DVD那樣的光學存儲媒介，與磁性的媒介不同，光碟不僅以多種尺寸生產，而且可能由非常不同的材料組成。但光碟有一個超過磁性材料的重要優勢，他們的平均壽命更確定。這是因為光碟由光記錄和讀取，並且不會與設備的零件接觸。因此，他們的使用期限主要由物質自己的性質決定，物質磨損的問題比磁帶少。

消費者在比較儲存媒介時，並沒有一種公眾認可的規格，並且製造廠商在評價上也沒有一個標準化的程序。對用戶來說，購買儲存媒介唯一的選擇是使用聲譽良好的商標名稱。但一般也認為，除特定媒介的使用期限將倚賴製造的品質外，合適的環境狀況將增加數位化存儲媒介的使用期限，並且幫助防止數據來源或文件的偶然損害。儲存媒介的使用期限，在各種的溫度和濕度，以及適當的使用和穩定的環境狀況下，一般而言如表3：

資料來源：The Preservation Management of Digital Material Handbook

下列表4摘要自英國標準4783（British Standard 4783），推薦存儲媒介的環境狀況。

除了保存環境之外，使用的行為亦需相當注意，如表5羅列出改進磁帶或CD /DVD使用期限的一些原則：

另外還有幾點應該注意的事項：

• 大多數專家同意在溫度和濕度方面的大波動，比稍微高於理想的溫度和相對濕度(RH)，更容易造成損壞，如果在溫度顯著變異之間移動，應建立指導程序（例如磁帶從外部非常冷的狀況中移動，在適應內部更溫暖的條件之前，磁帶不應該被使用。）
• 建立監控環境狀況的程序。
• 把灰塵和其他空氣傳播的污染物的損害風險減到最小。
• 在存儲區禁止吸煙和吃。
• 確認任何非數位化的相關材料（例如手冊、操作指南）也被儲存在合適的環境狀況裡。
• 依據及實施不同的標準群的工作，包括的議題如清潔、運輸、使用環境、災害復原程序、檢查和人員訓練等。
• 磁帶的操作和使用，應該被減到最小，以降低磨損或者實施週期性更新，替換媒介。
• 如果數位化專案使用硬碟儲存影像，磁碟應需要定期重組，以保持最佳性能。

3.2開放標準的選擇

　　數位檔案儲存格式或是其他技術規格的選擇，與能否長期讀取有很大的關聯。使用穩定而廣泛被接受的開放性標準，並且盡量避免採用專有的資料格式，即使日後標準改變，開放性的標準還是比專有性的標準穩定可靠。而且對於NDAP如此龐大的計畫而言，採用的標準有寬泛的共識，將使機構和計畫之間的數位化合作變得更容易和簡化。

　　技術標準處理廣泛資訊技術問題，包括檔案格式和技術後設資料模式，由各種各樣的機構和社群或國際組織所保持和開發，舉例如國際標準化組織（International Organization for Standardization，ISO）；國際電工委員會（International Electrotechnical Commission，IEC）；電機和電子工程師協會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）；國際電信聯盟（International Telecommunications Union，ITU）；以及網際網路聯合（World Wide Web Consortium，W3C），為網際網路和基於網站的交易，發展公開標準和規格，帶有促進互操作性的目的。國家標準則包括美國國家標準學會（American National Standards Institute，ANSI ），美國國家資訊標準組織（U.S. National Information Standards Organization，NISO），英國標準機構（British Standards Institution，BSI ），以及德國規範機構（German Deutsches Institut fur Normung，DIN）等；國內則有經濟部標準檢驗局所制訂CNS國家標準。這些單位不僅定義和簽署他們擁有的標準，而且支援國際代理的工作。NISO資料字典︰數位化靜態影像的技術後設資料 (The NISO Data Dictionary: Technical Metadata for Digital Still Images，在2002年作為一個草稿標準發布) 特別值得注意，因為它是為有志於維護數位化靜態影像收集的文化機構(以及其他組織)而發展。不過選擇標準最大的問題通常在於標準最合適的組合選擇，以及必須滿足機構和專案的特別需要而進行的客製化（甚至是破壞原有的標準）。附錄裡提供一份與數位化影像相關的國際標準，可供參閱。

3.3規劃合適的數位資源長期保存策略

如在上文已經提及，應該針對典藏的目標和現況，評估機構自身能力，挑選符合長期儲存的策略，包括技術策略以及組織性策略。

　　技術策略包括「轉置」、「模擬」、「技術保存」、「堅持標準」、「舊版本兼容性」、「封裝」、「永久的識別符」、「轉變成穩定的類比格式」和「數位化的考古學」等，各項策略的優勢及不利條件已於上文述及，可依此進行評估。若就NDAP一般情形而言，在主要策略中，「轉置」似乎較為可行，而且有多種轉置策略與次要策略結合，適合於不同的數位化材料的格式。

　　基本的轉置策略包含改變媒介-轉移數位化資源從不那麼穩定的媒介轉變為更穩定或是受控制環境。由此延伸則包括「轉變成穩定的類比格式」，例如列印數位化的資訊到紙上，或者輸出為保存品質的微縮膠捲。

　　第二種轉置策略則倚賴應用軟體有向上兼容性。如最普遍的文字處理套裝軟體的最新版本，能讀取相同套裝軟體早期版本所創造的檔案。不過，這策略不能倚賴為長期或者複雜的數位化資源。沒有一個軟體開發公司能保證他們的應用軟體能持續的支援。

　　第三種轉置策略倚賴普遍使用的應用程式之間的互操作性。在一個應用程式上創建的數位化資源，可以輸出為普通交換格式，然後輸入另一個應用程式。如果能保證這樣的互操作性，可以在全部主要的應用程式之間進行，數位化的資源轉置將是一個容易得多的過程。不過，現今即使簡單的數位化的資源交換，很可能無法避免一些資料的損失。數位化的資源越複雜，潛在的損失很可能越大。

　　第四個轉置策略-變換為標準格式-特別適合於數位化的檔案，尤其是數量龐大且複雜的數位化材料。主要倚賴從應用程式裡自動產生的交換格式，用這個策略，必須先確定優先的格式，並且選擇最適合於數位化的資源和用戶。表6提供數位化資源摘要和適合他們的保存策略：

資料來源：The Digital Culture: Maximising the Nation’s Investment

　　只有技術解決辦法不足以保證數位化資源的長期使用。整體處理辦法需要考慮到技術和機構組成部分之間的相互關係。由於數位資訊不斷更新，軟硬體設備的淘汰換新為可預見的未來。不論是數位檔案的管理、維護、設備更新等，皆須要負擔一定的支出，而人力資源的培養、訓練、聘任亦在花費的款項內。據康乃爾大學於2005年對114間機構針對此議題的調查結果顯示，38%的機構認為他們已準備持續性的資金，用以維持數位保存，而34%的機構認為他們沒有長期性的基金支援，多仰賴一次性資金的贊助，因此這仍是一個值得持續關注的問題。穩定的資金來源以及人員培訓是維持長期儲存的因素之一，否則只有技術方法去管理數位化資產的生存週期，而沒有財務和管理計畫，去決定配備人員和財務，長期的保存計畫是不可能成功。此外，機構亦可考慮使用第三方提供的專業服務，透過委外服務的優缺點可詳見表7：

資料來源：The Preservation Management of Digital Material Handbook

3.4使用保存性後設資料

　　典藏物件的後設資料一直是數位典藏的重要一環，多數的典藏單位皆建立詳細的描述性後設資料，但是，對於保存性後設資料的重視則相對不足，根據美國國家資訊標準組織（NISO）建議，良好的後設資料包含六項原則，分別是：（1）好的後設資料應該與典藏品材料、典藏品的用戶，和數位物件預期、現今和未來的使用相符。（2）好的後設資料支援互操作性。（3）好的後設資料使用權威控制和內容標準，如詞彙控制，將與用戶預期與描述物件的內容及有關的物體一致。（4）好的後設資料包含對數位化的物件的使用狀況和術語有明確的陳述。（5）好的後設資料支援在典藏品的物件的長期管理。（6）好的後設資料記錄是物件本身，因此應該有良好物件的品質，包括權威性、可靠性、典藏性、持續性和唯一識別符號。支援典藏品物件的長期管理即是其中一項重要原則，而這可以透過建立保存性後設資料或是技術性後設資料達到。保存性後設資料是由管理性後設資料中所衍生，主要致力於支援數位化物體的長期保存，包括詳細的技術後設資料和與權利管理、記錄保持、管理歷史和物件改變的歷史等有關的資訊。而技術性後設資料，例如擷取資訊、物質格式、檔案尺寸、檢驗數據、抽樣率等等，對確保一個物件的持續可用性，或者重建一個損壞的物件是必要的。

　　保存性後設資料的研究，國外的典藏和圖書館界對此極為重視，致力於保存性後設資料的發展。1998年5月研究圖書館組織(RLG)率先提出16個必要的欄位，記錄於數位化主檔中長久存取的參考標準。雖然今日看來或許仍有不足，卻是研究的重要進程。2003年，由RLG及OCLC兩大組織成立PREMIS（Preservation Metadata：Implementation Strategies，PREMIS）計畫，致力於發展國際性標準化的保存性後設資料欄位組織。於2005年提出PREMIS Dictionary，分別就五個實體提出保存性後設資料欄位。透過使用單位的回覆，建立更完善的架構，2006年提出更新版本的檔案字典與XML模型。設定統一格式及利於各類型檔案物件皆適用的欄位，利於長期儲存之用。此外，另一個值得注意的是NISO Z39.87(AIIM 20-2002)，〈資料字典：數位化靜態影像的技術後設資料〉。他是少數技術的後設資料標準之一，並且集中於由掃描所創建的影像。

4. 結論

數位典藏資源的品質管理問題，與數位資訊的生命週期息息相關，必須從初端的資料擷取至末端的資料保存，形成一套完整的品質管控程序。多數的數位資源品質管理流程，所關注的焦點多放在前端影像的擷取、處理的部分。然而，後端的數位資源儲存及管理階段，亦是品質管理不可或缺的一環，但被討論重視的程度卻不及前者。本文期望藉由參考國內外相關資訊，由數位媒材的選擇、儲存環境的控制、挑選開放性標準、選擇適用的保存策略、使用保存性後設資料等面相，提供設計儲存方案時能依循參考的方向，並從品質控管的角度出發，規劃一套合適的數位資源長期保存策略。透過完善的品質管理，將確保數位資訊長期的保存與使用，讓投入眾多公共資源和人力所創造的數位化內容，不致因人為的缺失或設備的老舊損害，造成永久性資料的遺失。

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附錄：與數位化影像相關的一些國際標準

資料來源：A Testing Procedure to Characterize

Color and Spatial Quality ofDigital Cameras Used to Image Cultural Heritage