使用 Python 與 Ghostscript 高效壓縮 PDF (詳細指南)

這份指南將詳細介紹如何結合 Python 和 Ghostscript 來實現目前公認效果最強大的 PDF 壓縮。此方法特別適用於包含大量高解析度圖片或掃描件的 PDF 文件。

方法概述

我們將使用 Python 的 subprocess 模組來呼叫 Ghostscript 的命令列工具。Ghostscript 是一個開源的 PostScript 和 PDF 解譯器，它能夠重新處理 PDF，並根據指定的設定（如降低圖片解析度、移除冗餘物件等）來大幅縮小檔案大小。

優點與缺點

第一步：安裝 Ghostscript

這是使用此方法最關鍵的前提步驟。

1. 下載與安裝

請根據您的作業系統選擇對應的安裝方式：

• Windows:
  1. 前往 Ghostscript 官網下載頁面。
  2. 下載最新的 64-bit (x64) 版本並執行安裝程式。
  3. 重要：安裝完成後，需要將 Ghostscript 的執行檔路徑加入到系統的 PATH 環境變數中。通常路徑類似於 C:\Program Files\gs\gs10.03.1\bin。這樣，您才能在任何地方的命令列中執行 gswin64c 指令。
• macOS:
  如果您已安裝 Homebrew，這將是最簡單的方式。打開終端機並執行： brew install ghostscript
• Linux (Debian/Ubuntu):
  打開終端機並執行：
  bash sudo apt-get update sudo apt-get install ghostscript

2. 驗證安裝

安裝完成後，打開您的終端機 (或 Windows 的命令提示字元/PowerShell)，輸入以下指令並按 Enter：

# 在 macOS 或 Linux 上
gs --version

# 在 Windows 上，通常是 gswin64c
gswin64c --version

如果您看到 Ghostscript 的版本號（例如 10.03.1），表示安裝成功且環境變數設定正確。如果提示找不到指令，請回頭檢查您的 PATH 環境變數設定。

第二步：編寫 Python 程式碼

建立一個名為 compress_with_gs.py 的 Python 檔案，並將以下程式碼完整複製進去。

import subprocess
import os
import sys
import shutil

def compress_with_ghostscript(input_file: str, output_file: str, quality: str = 'ebook'):
    """
    使用 Ghostscript 命令行工具壓縮 PDF。

    :param input_file: 輸入的 PDF 文件路徑。
    :param output_file: 輸出的 PDF 文件路徑。
    :param quality: 壓縮品質。可選值：'screen', 'ebook', 'printer', 'prepress'。
    """
    if not os.path.exists(input_file):
        print(f"❌ 錯誤：找不到輸入檔案 {input_file}")
        return

    # 根據作業系統決定 Ghostscript 的執行指令名稱
    gs_command = 'gswin64c' if sys.platform == 'win32' else 'gs'

    # 檢查 Ghostscript 是否已安裝並在 PATH 中
    if not shutil.which(gs_command):
        print(f"❌ 錯誤：找不到 Ghostscript 指令 '{gs_command}'。")
        print("請確認您已正確安裝 Ghostscript，並將其執行檔路徑加入到系統環境變數 PATH 中。")
        return

    # Ghostscript 的壓縮品質設定
    # 更多資訊: https://www.ghostscript.com/doc/current/VectorDevices.htm#PDFSETTINGS
    quality_settings = {
        'screen': '-dPDFSETTINGS=/screen',    # 最低品質，最小檔案 (72 dpi images)
        'ebook': '-dPDFSETTINGS=/ebook',     # 中等品質，較小檔案 (150 dpi images)
        'printer': '-dPDFSETTINGS=/printer',   # 高品質，用於列印 (300 dpi images)
        'prepress': '-dPDFSETTINGS=/prepress' # 最高品質，用於專業印刷 (300 dpi, 保留顏色資訊)
    }

    if quality not in quality_settings:
        print(f"❌ 錯誤：無效的品質選項 '{quality}'。")
        print("請從 'screen', 'ebook', 'printer', 'prepress' 中選擇。")
        return

    print(f"🚀 開始使用 Ghostscript 進行壓縮...")
    print(f"   - 品質等級: {quality}")

    try:
        # 組建 Ghostscript 指令
        command = [
            gs_command,
            '-sDEVICE=pdfwrite',             # 指定輸出設備為 PDF 寫入器
            '-dCompatibilityLevel=1.4',      # 設定 PDF 相容性等級
            quality_settings[quality],       # 應用選擇的品質設定
            '-dNOPAUSE',                     # 處理完畢後不暫停
            '-dBATCH',                       # 處理完畢後自動退出 Ghostscript
            f'-sOutputFile={output_file}',  # 指定輸出檔案的路徑
            input_file                       # 指定輸入檔案的路徑
        ]

        # 執行指令
        subprocess.run(command, check=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)

        # 計算並顯示壓縮結果
        original_size = os.path.getsize(input_file)
        compressed_size = os.path.getsize(output_file)
        ratio = (1 - compressed_size / original_size) * 100 if original_size > 0 else 0

        print("\n" + "="*40)
        print("✅ 壓縮成功！")
        print(f"   - 原始檔案: {input_file} ({original_size / 1024**2:.2f} MB)")
        print(f"   - 輸出檔案: {output_file} ({compressed_size / 1024**2:.2f} MB)")
        print(f"   - 檔案大小減少: {ratio:.2f}%")
        print("="*40)

    except subprocess.CalledProcessError as e:
        print("\n❌ Ghostscript 處理失敗。")
        print("錯誤訊息:", e.stderr.decode('utf-8', errors='ignore'))
    except Exception as e:
        print(f"\n❌ 發生未預期的錯誤: {e}")


if __name__ == "__main__":
    # 腳本的進入點，處理命令列參數
    if len(sys.argv) < 2 or len(sys.argv) > 3:
        print("\n" + "使用方式:")
        print(f"  python {sys.argv[0]} <你的PDF檔案.pdf> [品質選項]")
        print("\n範例:")
        print(f"  python {sys.argv[0]} my_large_doc.pdf")
        print(f"  python {sys.argv[0]} my_scan.pdf screen")
        print("\n品質選項 (可選, 預設為 'ebook'):")
        print("  - screen:   最低品質，最大壓縮率")
        print("  - ebook:    中等品質，推薦使用")
        print("  - printer:  高品質")
        print("  - prepress: 印刷級品質")
        sys.exit(1)

    input_path = sys.argv[1]
    # 如果使用者提供了第二個參數，則作為品質等級，否則使用預設值 'ebook'
    quality_level = sys.argv[2] if len(sys.argv) == 3 else 'ebook'

    # 自動產生輸出檔案名稱
    base_name, ext = os.path.splitext(input_path)
    output_path = f"{base_name}_compressed{ext}"

    compress_with_ghostscript(input_path, output_path, quality=quality_level)

第三步：如何執行指令碼

現在，您可以透過命令列來使用這個 Python 腳本了。

1. 準備檔案：
   將您想要壓縮的 PDF 檔案（例如 my_document.pdf）與剛剛建立的 compress_with_gs.py 檔案放在同一個資料夾中。
2. 打開終端機：
   打開您的終端機 (或 Windows 的命令提示字元/PowerShell)，並使用 cd 指令切換到該資料夾目錄。
3. 執行壓縮：
   根據您的需求，執行以下任一指令。
   • 使用預設品質 (ebook) 進行壓縮：
     這是最常用也最平衡的選項。
     bash python compress_with_gs.py my_document.pdf
   • 追求極致壓縮，使用 screen 品質：
     這個選項會顯著降低圖片品質，但能得到最小的檔案。
     bash python compress_with_gs.py my_document.pdf screen
   • 指定其他品質：
     bash python compress_with_gs.py my_document.pdf printer
4. 檢查結果：
   程式執行時會顯示進度，完成後會列出詳細的壓縮報告。您會在同一個資料夾下找到一個新的、已壓縮的檔案，例如 my_document_compressed.pdf。

這就是使用 Python 和 Ghostscript 進行高效 PDF 壓縮的完整流程。雖然前期設定稍嫌繁瑣，但其出色的壓縮效果絕對值得一試！