ГОСТ Р ИСО/МЭК 29109-4-2015 Информационные технологии. Биометрия. Методология испытаний на соответствие форматам обмена биометрическими данными, определенным в комплексе стандартов ИСО/МЭК 19794. Часть 4. Данные изображения отпечатка пальца

ГОСТ Р ИСО/МЭК 29109-4-2015

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

БИОМЕТРИЯ

Методология испытаний на соответствие форматам обмена биометрическими данными, определенным в комплексе стандартов ИСО/МЭК 19794

Часть 4

Данные изображения отпечатка пальца

Information technologies. Biometrics. Conformance testing methodology for biometric data interchange formats defined in ISO/IEC 19794. Part 4. Finger image data

ОКС 35.040

Дата введения 2017-01-01

Предисловие

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-исследовательским и испытательным центром биометрической техники Московского государственного технического университета имени Н.Э.Баумана (НИИЦ БТ МГТУ им.Н.Э.Баумана) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 098 "Биометрия и биомониторинг"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 ноября 2015 г. N 1926-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 29109-4:2010* "Информационные технологии. Методология испытаний на соответствие форматам обмена биометрическими данными, определенным в комплексе стандартов ИСО/МЭК 19794. Часть 4. Данные изображения отпечатка пальца" (ISO/IEC 29109-4:2010 "Information technology - Conformance testing methodology for biometric data interchange formats defined in ISO/IEC 19794 - Part 4: Finger image data", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт . - .


Техническая поправка к указанному международному стандарту, принятая после его официальной публикации, внесена в текст настоящего стандарта и выделена двойной вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста, а обозначение и год принятия технической поправки приведены в скобках после соответствующего текста.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 2019 г.

7 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК) не несут ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

ИСО/МЭК 19794-4 устанавливает требования к формату обмена записями данных для хранения, записи и передачи одного или более изображений отпечатка пальца с применением структуры данных в формате ЕСФОБД. Каждое изображение сопровождается метаданными, характеризующими изображение и хранимыми в заголовке записи. Настоящий стандарт определяет испытания для проверки корректности двоичной записи данных изображения отпечатка пальца.
_______________
ЕСФОБД - Единая структура форматов обмена биометрическими данными (Common biometric exchange formats framework (CBEFF)).


Цель ИСО/МЭК 19794-4 не может быть в полной мере достигнута, пока биометрические продукты не пройдут испытания на соответствие требованиям ИСО/МЭК 19794-4. Соответствие реализаций требованиям стандарта является необходимым условием для достижения совместимости между реализациями, поэтому существует необходимость в стандартизированной методологии испытаний на соответствие, тестовых утверждениях и методиках испытаний применительно к конкретным биометрическим модальностям, которые рассмотрены в стандартах комплекса ИСО/МЭК 19794. Тестовыми утверждениями проверяется большинство требований, установленных в стандартах комплекса ИСО/МЭК 19794, и соответствие результатов, полученных с помощью комплектов для проведения испытаний на соответствие, будет показывать степень соответствия реализаций стандартам комплекса ИСО/МЭК 19794. Все это является стимулирующим фактором для разработки данной методологии испытаний на соответствие.

Настоящий стандарт предназначен для приложений, в которых требуется использование данных изображения отпечатка пальца в соответствии с ИСО/МЭК 19794-4:2005. Стандарт определяет методологию испытаний для подтверждения соответствия приложений или услуг спецификации базового стандарта ИСО/МЭК 19794-4:2005. Таким образом, стандарт предназначен для определения:

- элементов методологии испытаний на соответствие записи данных изображения отпечатка пальца/ладони требованиям ИСО/МЭК 19794-4:2005;

- требований и руководств для комплектов для проведения испытаний на соответствие и методов испытаний для определения степени соответствия продуктов и услуг, содержащих записи данных изображения отпечатка пальца, требованиям стандарта ИСО/МЭК 19794-4:2005;

- методик испытаний на соответствие, проводимых до, во время и после них.

Настоящий стандарт предназначен для разработки и использования спецификаций методов испытаний, комплектов для проведения испытаний на соответствие записей ИСО/МЭК 19794-4:2005 и тестовых программ на соответствие продуктов ИСО/МЭК 19794-4:2005. Настоящий стандарт в первую очередь предназначен для испытательных лабораторий, а также может быть использован разработчиками и пользователями спецификаций и реализаций методов испытаний. В таблице "Тестовые утверждения" (см. 6.2, таблица 2) представлены тестовые утверждения для испытаний на соответствие требованиям ИСО/МЭК 19794-4:2005.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает элементы методологии испытаний на соответствие, тестовые утверждения и методики испытаний применительно к ИСО/МЭК 19794-4:2005.

Настоящий стандарт устанавливает:

- тестовые утверждения для структуры формата данных изображения отпечатка пальца, определенной в ИСО/МЭК 19794-4:2005 (испытания типа А уровня 1, установленные в ИСО/МЭК 29109-1:2009);

- тестовые утверждения внутренней согласованности по проверке типов значений, которые могут содержаться в каждом поле (испытания типа А уровня 2, установленные в ИСО/МЭК 29109-1:2009);

- испытания семантических утверждений (испытания типа А уровня 3, установленные в ИСО/МЭК 29109-1:2009).

Настоящий стандарт не устанавливает:

- испытания на соответствие структуры формата ЕСФОБД ИСО/МЭК 19794-4:2005;

- испытания других характеристик биометрических продуктов или типов их испытаний (то есть степень приемлемости, производительность, устойчивость, уровень безопасности);

- испытания на соответствие систем, которые не производят записи в соответствии с ИСО/МЭК 19794-4:2005.

2 Соответствие

Испытания на соответствие формату обмена биометрическими данными удовлетворяют требованиям настоящего стандарта, если они соответствуют всем обязательным требованиям раздела 6. В частности, в данных испытаниях должна применяться методология испытаний, представленная в ИСО/ МЭК 29109-1:2009 (разделы 6, 7 и 8), и при проведении испытаний уровня 1 и уровня 2 должны использоваться положения, представленные в таблице 2 раздела 6 настоящего стандарта.

Реализации, подвергнутые испытаниям на соответствие требованиям ИСО/МЭК 19794-4:2005 по методологии, установленной в настоящем стандарте, соответствуют только тем требованиям к записям биометрических данных по ИСО/МЭК 19794-4:2005, испытания на соответствие которым проведены согласно данной методологии.

Соответствие реализаций всем требованиям ИСО/МЭК 19794-4:2005 не является обязательным. Достаточно, чтобы выполнялись требования, заявленные для данной реализации в заявлении о соответствии реализации, заполненном в соответствии с ИСО/МЭК 29109-1:2009 (раздел 8) и таблицей 1 настоящего стандарта.

3 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*. В случае датированных ссылок необходимо пользоваться только указанной редакцией. В случае недатированных ссылок следует пользоваться последней редакцией ссылочных стандартов, включая любые поправки и изменения к ним:
________________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - .


ISO/IEC 19794-4:2005 Information technology - Biometric data interchange formats - Part 4: Finger image data (Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 4. Данные изображения отпечатка пальца)
_______________
Заменен на ISO/IEC 19794-4:2011. Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта, выраженного в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.


ISO/IEC 29109-1:2009 Information technology - Conformance testing methodology for biometric data interchange formats defined in ISO/IEC 19794 - Part 1: Generalized conformance testing methodology (Информационные технологии. Методология испытаний на соответствие формата обмена биометрическими данными, определенными в комплексе стандартов ИСО/МЭК 19794. Часть 1. Обобщенная методология испытаний на соответствие)

4 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ИСО/МЭК 29109-1.

5 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены обозначения и сокращения по ИСО/МЭК 29109-1.

6 Методология испытаний на соответствие

Должна быть использована методология испытаний на соответствие, представленная в ИСО/МЭК 29109-1:2009 (разделы 6, 7 и 8). Приведенные ниже таблицы основаны на обобщенной методологии испытаний на соответствие, предлагаемой ИСО/МЭК 29109-1:2009, и должны быть использованы только в рамках данной методологии.

6.1 Требования базового стандарта

Нормативные требования, предъявляемые к формату обмена биометрическими данными в соответствии с ИСО/МЭК 19794-4:2005, представлены в таблице 1. Поставщик тестируемой реализации (ТР) может сообщить о соответствии ТР необязательным требованиям стандарта, и испытательная лаборатория сможет зафиксировать результаты испытаний.

Таблица 1 - Требования базового стандарта (ИСО/МЭК 19794-4:2005)

Следующие краткие примечания для требований уровня 3 поясняют, почему не определены конкретные тестовые утверждения на соответствие определенным требованиям:

Примечание 1 - Тестовое утверждение уровня 3 сложно проверить. Не определен метод испытаний ТР или ЗОБД на соответствие данному обязательному требованию базового стандарта. При использовании настоящего стандарта требование отмечено как опциональное ("О-1"), пока не будет разработан соответствующий метод испытания.

Примечание 2 - Спецификация качества изображения. Если уровень настроек получения изображения равен 31 или 41, то биометрический сканер сертифицирован в соответствии с приложением F EBTS, и таким образом соответствует всем требованиям приложения А. В обратном случае требования приложения А имеют уровень 3С, и методы испытаний ТР или ЗОБД на соответствие данным обязательным требованиям не определены.

Примечание - В таблице 1 использованы следующие обозначения и сокращения:

В графе "Уровень":

1 - требование может быть проверено с помощью испытания на соответствие уровня 1;

2 - требование может быть проверено с помощью испытания на соответствие уровня 2;

3В - требование может быть проверено с помощью испытания на соответствие уровня 3 и применения ТР, созданных с применением программного и аппаратного обеспечения, включающих в себя аппаратное обеспечение по получению образцов или специальное аппаратное обеспечение, предоставленное испытательной лабораторией;

3С - испытание уровня 3 на соответствие этому требованию выходит за рамки текущей версии стандарта методов испытаний на соответствие.

В графе "Статус":

М - обязательное (mandatory);

О - дополнительное (optional).

Число после дефиса относится к номеру примечания в разделе "Примечания для требований уровня 3".

В графе "Поддерживаемый диапазон":

N/A - допускается только одно значение или требование не содержит поля с конкретным указанием диапазона.

В графе "Результат испытания":

N/A - неприменимость испытания.

6.2 Тестовые утверждения

Тестовые утверждения для испытания записи данных изображения отпечатка пальца на соответствие требованиям ИСО/МЭК 19794-4:2005 "Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 4. Данные изображения отпечатка пальца" приведены в таблице 2.


Таблица 2 - Тестовые утверждения для испытания записи данных изображения отпечатка пальца на соответствие требованиям ИСО/МЭК 19794-4:2005

Примечание - В таблице 2 использованы следующие обозначения и сокращения:

В графе "Уровень":

1 - требование может быть проверено с помощью испытания на соответствие уровня 1;

2 - требование может быть проверено с помощью испытания на соответствие уровня 2;

3В - требование может быть проверено с помощью испытания на соответствие уровня 3 и применения ТР, созданных с применением программного и аппаратного обеспечения, включающих в себя аппаратное обеспечение по получению образцов или специальное аппаратное обеспечение, предоставленное испытательной лабораторией;

3С - испытание уровня 3 на соответствие этому требованию выходит за рамки текущей версии стандарта методов испытаний на соответствие.

В графе "Оператор":

EQ - равно;

NEQ - не равно;

LTE - меньше или равно;

INC - возрастающий;

С - вычисление;

М - элемент заданного подмножества;

NONE - нет.

В графе "Статус":

М - обязательное (mandatory).

В графе "Поддерживаемый диапазон":

N/A - допускается только одно значение или требование не содержит поля с конкретным указанием диапазона.

В графе "Результат испытания":

N/A - неприменимость испытания.

Примечания к графе "Тестовое утверждение"

Данные краткие примечания содержат дополнительную информацию для конкретных тестовых утверждений для испытания на соответствие или требований. В примечаниях к данной графе приводят как поясняющий текст, так и символический код для сложных расчетов. В символическом коде применяют общепринятую систему математических обозначений вместо специфических логических операторов, разработанных для языка утверждений.

1 Прямой порядок следования байтов {Идентификатор формата} ({Format identifier}) и {Номер версии стандарта} ({Version number})

Тестовые утверждения 1.1 и 2.1 предназначены для проверки того, что данные многобайтовые поля имеют верные значения с корректной кодировкой с обратным порядком следования байтов. Тестовые утверждения 1.2 и 2.2 проверяют, что данные многобайтовые поля не имеют значений, которые будут при некорректной кодировке с прямым порядком следования байтов. Оба испытания для каждого поля (Т1.1 и Т1.2, либо Т2.1 и Т2.2) считаются пройденными, если поля имеют верные значения с корректной кодировкой с обратным порядком следования байтов. Если в полях записаны случайные неверные значения, то первое испытание (Т1.1 или Т2.1) считается непройденным, а второе (Т1.2 или Т2.2) - пройденным. Если поля имеют верные значения с некорректной кодировкой с прямым порядком следования байтов, то оба испытания (Т1.1 и Т1.2, либо Т2.1 и Т2.2) считаются непройденными.

2 {Длина записи} ({Record length})

Следующие расчеты будут проводиться при успешном считывании поля {Длина блока данных изображения} ({Image Data Block Length}) последнего представления пальца/ладони (если преждевременно не будет достигнут маркер конца файла). Если маркер конца файла достигнут преждевременно, испытание считается непройденным, и значение {Общее ожидаемое число байтов} ({Total Bytes Expected}) не формируется. При этом в расчетах, приведенных далее, использован счетчик, увеличивающийся сначала для каждого пальца/ладони, а затем для каждого представления данного пальца/ладони. В реальной записи данных нумерация представлений не является непрерывной, но SUMBYTES должно увеличиваться в пределах общего числа всех представлений всех пальцев/ладоней.

SUMBYTES = 32 # т.е. длина общего заголовка записи

FOR I = 1 ТО {Number of fingers/palms}
_______________
Число изображений пальцев/ладоней.

FOR J = 1 ТО {Count of views}
SUMBYTES = SUMBYTES + 14 + {Image data length}
END
END
{Total Bytes Expected} = SUMBYTES

Реализация расчета на языке программирования C++ выглядит следующим образом:

int totalBytesExpected (int numFingersOrPalms; int countOfViews; int
imageDataLength)
{
int sumBytes = 32; # т.е. длина общего заголовка записи
for (i=0; i<= numFingersOrPalms; i++)

return sumBytes;
}

3 {Уровень настроек получения изображения} ({Image acquisition level})

В {Уровень настроек получения изображения} ({Image acquisition level}) должен быть указан уровень, при котором параметры получения изображения соответствуют минимальным требованиям данного уровня [см. ИСО/МЭК 19794-4:2005 (таблица 1)].

_______________
Число представлений.

Длина данных изображения.

Общее число ожидаемых байтов.

Уровень настроек получения изображения.

Разрядность шкалы градаций серого.

Единица измерения разрешения.

Разрешение сканирования (по горизонтали и по вертикали).

Единица измерения разрешения.

4 {Наименование пальца/части ладони} ({Finger/Palm position})

Коды наименований пальцев и частей ладони, определения областей и их максимальные размеры представлены в ИСО/МЭК 19794-4:2005 (таблицы 5 и 6). Коды от 0 до 10 и от 13 до 15 используются для пальцев. Согласно ИСО/МЭК 19794-4:2005 (таблица 4) коды 11 и 12 являются допустимыми значениями. Это противоречит пункту 8.3.3 ИСО/МЭК 19794-4:2005. Предполагается, что коды 11 и 12 зарезервированы. Коды от 20 до 36 использованы для изображений частей ладони.

5 {Качество изображения отпечатка пальца/ладони} ({Finger/Palm image quality})

Значения {Качество изображения отпечатка пальца/ладони} ({Finger/Palm image quality}) должны быть в диапазоне от 0 до 100.

Допустимые значения для {Качество изображения отпечатка пальца/ладони} ({Finger/Palm Image Quality}) по-разному определены в таблице 4 и пункте 8.3.6 ИСО/МЭК 19794-4:2005. Согласно таблице 4 допустимыми являются значения от 1 до 100. Однако в пункте 8.3.6 определено, что нуль является допустимым значением в соответствии со справочным стандартом ANSI/NCITS 358-2002 "Спецификация BioAPI уровня Н (версия 1.1)" (ANSI/NCITS 358-2002, BioAPI H-Level Specification Version 1.1). В данном документе предполагается, что нуль является допустимым значением.

6 {Алгоритм сжатия изображения} ({Image compression algorithm})

В стандарте ИСО/МЭК 19794-4:2005 (пункт 8.2.14, таблица 3) указаны различные типы {Алгоритм сжатия изображения} ({Image compression algorithm}), которые могут быть использованы. Требуется минимальное подтверждение для данных алгоритмов. Для значений 0 и 1 {Алгоритм сжатия изображения} ({Image compression algorithm}) не требуется проведения испытания на соответствие, так как эти коды означают несжатые данные, и в этом случае отсутствует формат файла, который следует проверять.

IF {Image compression algorithm} EQ 2 THEN (Формат файла WSQ)
First two bytes = 0xFFA0 (SOI - Маркер начала изображения)
IF {Image compression algorithm} EQ 3 THEN (Формат файла JPEG)
First four bytes of image = 0xFFD8 FFE0 (SOI - Маркер начала изображения)
IF {Image compression algorithm} EQ 4 THEN (Формат файла JPEG 2000)
First twelve bytes of image = 0x0000 000C 6A50 2020 0D0A 870A (Сигнатура JPEG2000)
IF {Image compression algorithm} EQ 5 THEN (Формат файла PNG)
First eight bytes = 0x8950 4E47 0D0A 1A0A (Сигнатура PNG)

7 {Длина данных изображения отпечатка пальца/ладони} ({Image data length})

_______________
Алгоритм сжатия изображения.

Первые два байта изображения.

Первые четыре байта изображения.

Первые двенадцать байтов изображения.

Первые восемь байтов изображения.

Длина данных изображения отпечатка пальца/ладони.

Длина блока данных изображения отпечатка пальца/ладони.

Заголовок записи пальца.


8 {Число изображений пальцев/ладоней} ({Number of fingers or palms})

Следующий расчет позволяет проверить, записано ли столько изображений пальцев/ладоней, сколько указано в {Число изображений пальцев/ладоней} ({Number of fingers or palms}). {Длина блока данных изображения отпечатка пальца/ладони}({Length of finger/palm data block}) (4 байта) содержит длину фрагмента записи пальца или ладони в байтах.

9 {Алгоритм сжатия изображения} ({Image compression algorithm})

Коэффициент сжатия алгоритма ограничен значением 15:1.

10 {Алгоритм сжатия изображения}({Image compression algorithm})

11 {Длина блока данных изображения отпечатка пальца/ладони} ({Length of finger/palm data block})

12 {Спецификация качества изображения} ({Image quality specification})

Испытание на соответствие проводится только, если уровень настроек получения изображения равен 31 или 41.

13 {Корректность увеличения номера представления} ({Incremental view number correctness})

При считывании из записи каждого представления пальца счетчик {Следующее представление пальца} ({Next Finger View}) для соответствующего наименования пальца (при наличии) увеличивается и сравнивается с {Номер представления} ({View Number}). Испытание считается пройденным, если {Следующее представление пальца} ({Next Finger View}) равен {Номер представления} ({View Number}).

14 {Идентификационный номер биометрического сканера} ({Capture device ID})

Если значение данного поля не равно нулю, то правильность кода проверяется совместно с изготовителем.

15 {Горизонтальный размер изображения} ({Horizontal line length}) и {Вертикальный размер изображения} ({Vertical line length})

Для форматов файла PNG и WSQ, в заголовке файла которых хранится информация о числе пикселей в горизонтальном и вертикальном направлениях, значения {Горизонтальный размер изображения} ({Horizontal line length}) и {Вертикальный размер изображения} ({Vertical line length}) должны быть равны значениям в заголовке. А именно, значения PIX_WIDTH (ширина в пикселях) и PIX_HEIGHT (высота в пикселях) в заголовке файла WSQ или значения поля "Ширина" ("Width") и поля "Высота" ("Height") в заголовке изображения IHDR файла PNG должны быть равны значениям {Горизонтальный размер изображения} ({Horizontal line length}) и {Вертикальный размер изображения} ({Vertical line length}) соответственно.

17 {Разрядность шкалы градаций серого} ({Pixel Depth})

_______________
В оригинале стандарта ИСО/МЭК 29109-4:2010 допущена опечатка - указан "PIX_the HEIGHT" вместо "PIX_HEIGHT".

Разрядность шкалы градаций серого.

Вертикальный размер изображения.

Горизонтальный размер изображения.

Длина блока данных изображения отпечатка пальца/ладони.

Общее число пикселей.

Общее число битов изображения.

Остаток.

Биты-заполнители.

Общее число байтов изображения.

Длина блока данных изображения отпечатка пальца/ладони.

Приложение ДА (справочное). Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Приложение ДА
(справочное)

Таблица ДА.1

________________
Заменен. Действует ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-4-2014.

Электронный текст документа
и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2019