"ГОСТ Р 58298-2018 (ИСО/МЭК 19794-4:2011). Национальный стандарт Российской Федерации. Информационные технологии. Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 4. Данные изображения отпечатка пальца"
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 05.12.2018 N 1069-ст)

1 ПОДГОТОВЛЕН Некоммерческим партнерством "Русское общество содействия развитию биометрических технологий, систем и коммуникаций" (Некоммерческое партнерство "Русское биометрическое общество") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, при консультативной поддержке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

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 5 декабря 2018 г. N 1069-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО/МЭК 19794-4:2011 "Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 4. Данные изображения отпечатка пальца" (ISO/IEC 19794-4:2011 "Information technology - Biometric data interchange formats - Part 4: Finger image data", MOD), включая изменения A1:2013, A2:2015 и техническую поправку 1:2012, путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом.

Изменения и техническая поправка к указанному международному стандарту, принятые после его официальной публикации, внесены в текст настоящего стандарта и выделены двойной вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста.

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

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-4-2014

6 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 подобных патентных прав

В сообществе, занимающемся компьютерной криминалистикой, регистрация и передача изображений отпечатков пальцев являются всеобщим выбором для обмена информацией об отпечатках пальцев, используемой для идентификации личности в автоматизированной дактилоскопической информационной системе (АДИС). Часто при приобретении оборудования для биометрической идентификации и предоставления доступа к данным у разных изготовителей обмен информацией об отпечатках пальцев становится невозможным из-за отсутствия соглашения между изготовителями оборудования об объеме и типе регистрируемой и передаваемой информации, а также используемых методах регистрации.

Настоящий стандарт входит в комплекс стандартов и технических отчетов, разработанных подкомитетом ИСО/МЭК СТК 1/ПК 37 в целях поддержки функциональной совместимости и обмена данными между биометрическими приложениями и системами. Серия стандартов ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794 устанавливает требования к применению биометрии в широком спектре разнообразных приложений персональной верификации, независимо от того, являются ли эти системы открытыми или закрытыми. Дополнительная информация, относящаяся к данной серии стандартов, представлена в ГОСТ ISO/IEC 19794-1.

Настоящий стандарт предназначен для приложений, которые обмениваются исходными или обработанными изображениями отпечатков пальцев или ладоней и которые не ограничены в ресурсах для хранения данных или во времени передачи данных. Настоящий стандарт может использоваться как для передачи изображений отпечатков пальцев, содержащих подробную информацию о пикселях изображения, так и при обмене обработанными данными изображения отпечатка пальца, содержащими значительно меньше пикселей на дюйм и/или меньшее число уровней градаций серого. Другие стандарты комплекса ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794 регламентируют обмен набором характеристик отпечатков пальцев, таких как контрольные точки, шаблоны и др. Для хранения таких форматов требуется значительно меньше места, чем для хранения изображений отпечатков пальцев. Однако при использовании других стандартов серии ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794 необходимо учитывать, что к информации, записанной в одном стандартном формате, нельзя применять алгоритмы, созданные для работы с другим типом информации. Другими словами, формат записи контрольных точек не может использоваться подсистемами сравнения данных остова, содержащихся в шаблоне.

Несмотря на то что промежуточные выходные данные при работе с контрольными точками, шаблонами или другими характеристиками различаются, первоначально, перед уменьшением размера изображения (в байтах) или выделением набора характеристик, необходимо зарегистрировать изображение отпечатка пальца высокого качества. Использование исходных или обработанных изображений обеспечит совместимость между изготовителями, использующими алгоритмы на основе контрольных точек, шаблонов и другие. В результате данные зарегистрированного изображения пальца дают разработчикам больше свободы при выборе или комбинировании алгоритмов сравнения. Например, зарегистрированное изображение может храниться на бесконтактном чипе идентификационного документа. Это предоставит возможность верифицировать обладателя документа в будущем при помощи систем, работающих и с алгоритмами контрольных точек и с алгоритмами шаблонов. Создание формата данных отпечатка пальца на основе изображения не будет основываться на установленных ранее определениях контрольных точек, шаблонов и др. Это предоставит разработчикам гибкость при работе с изображениями, полученными при помощи различных биометрических сканеров, различающимися размером, пространственным разрешением и числом уровней градаций серого. Использование изображения отпечатка пальца позволит каждому разработчику реализовать собственные алгоритмы для проведения процедуры сравнения двух записей отпечатков пальцев, относящихся к одному и тому же пальцу.

Настоящий стандарт устанавливает требования к формату обмена записями данных для хранения, записи и передачи информации об одном или нескольких изображениях отпечатков пальцев или областей ладоней. Положения настоящего стандарта могут использоваться для передачи и сравнения данных изображения отпечатка пальца. Настоящий стандарт устанавливает состав, формат и единицы измерения данных изображения отпечатка пальца, используемых для биометрической регистрации, верификации или идентификации субъекта. Данная информация содержит набор обязательных и дополнительных элементов, включая параметры сканирования, информацию о сжатии изображения и информацию, определяемую изготовителем.

Настоящий стандарт предназначен для обмена биометрическими данными между организациями, использующими устройства и системы автоматической идентификации или верификации на основе данных изображения отпечатка пальца. Информация, полученная и обработанная в соответствии с требованиями настоящего стандарта, может быть записана на машиносчитываемые носители или передана по линиям связи.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ ISO/IEC 19794-1-2015 Информационные технологии. Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 1. Структура

ГОСТ Р ИСО/МЭК 29794-1 Информационные технологии. Качество биометрического образца. Часть 1. Структура

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ ISO/IEC 2382-37 и ГОСТ ISO/IEC 19794-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

4.1 частота пространственной дискретизации биометрического сканера (capture device spatial sampling rate): Число пикселей на единицу длины, используемое датчиком или сканирующим устройством для получения исходного изображения.

4.2 изображение отпечатка пальца (fingerprint image): Область гребешковой кожи на мясистой поверхности пальца, расположенная по горизонтали между двумя краями ногтя и по вертикали от первого сустава до кончика пальца.

Примечание - Данная область содержит уникальную информацию в виде папиллярных гребней и впадин, которая называется "отпечатком пальца".

4.3 частота пространственной дискретизации изображения (image spatial sampling rate): Число пикселей на единицу длины изображения.

Примечание - Частота пространственной дискретизации изображения может меняться при обработке зарегистрированного изображения. Исходное зарегистрированное изображение может быть подвергнуто процедуре выделения областей, масштабированию, уменьшению частоты дискретизации и т.д.

4.4 ладонь (palm): Гребешковая кожа, расположенная по бокам и в нижней части кисти руки.

4.5 изображение отпечатка пальца, зарегистрированное оттисковым методом (plain fingerprint image): Изображение, полученное путем приложения пальца к рабочей поверхности без прокатки.

4.6 изображение отпечатка пальца, зарегистрированное методом прокатки (rolled fingerprint image): Изображение, полученное путем прокатки пальца по горизонтали от одного края ногтя до другого.

Примечание - Изображения отпечатков пальцев данного типа обычно получают путем прокатки пальца от одного края ногтя до другого.

4.7 изображение отпечатка пальца, зарегистрированное методом вертикальной прокатки (vertical rolls): Изображение, полученные путем вертикальной прокатки пальца из естественного положения на плоскости вверх до ногтя.

Примечание - Данный метод регистрации отпечатков пальцев отличается от метода прокатки, при котором отпечатки пальца получают путем прокатки пальца по горизонтали от одного края ногтя до другого.

В настоящем стандарте применены обозначения и сокращения, установленные в ГОСТ ISO/IEC 19794-1, и следующие обозначения и сокращения:

пиксель/см - пикселей на сантиметр (pixels per centimetre, ppcm);

пиксель/дюйм - пикселей на дюйм (pixels per inch, ppi);

ПВО - полное внутреннее отражение (Total Internal Reflection, TIR).

Каждый элемент данных, поле и запись должны состоять из одного или нескольких байтов данных. Все многобайтовые значения должны быть представлены в формате обратного порядка следования байтов (Big-Endian): старшие байты любого многобайтового значения записывают в память раньше младших байтов. Порядок передачи данных должен быть следующим: сначала передают старшие байта, затем - младшие. В пределах каждого байта порядок передачи должен быть следующим: сначала передают старшие биты, затем - младшие. Все численные значения должны быть целочисленными и беззнаковыми величинами фиксированной длины.

Настоящий стандарт не регламентирует ориентацию пальца (или ладони) относительно биометрического сканера, метод сканирования и порядок сканирования, используемые для получения изображения отпечатка пальца (или ладони). Каждое изображение отпечатка пальца (или ладони), представленное в соответствии с требованиями настоящего стандарта, должно иметь вертикальную ориентацию и быть отцентрировано по горизонтали. Полученные изображения должны соответствовать изображениям отпечатка пальца, полученным традиционным методом при помощи красящего вещества.

Сканирование и запись данных изображения отпечатка пальца или отпечатка ладони должны осуществляться слева направо и сверху вниз.

Порядок записи данных сканируемого изображения представлен на рисунке 1.

Для описания позиции каждого пикселя на изображении необходимо использовать две оси координат. Начало осей координат [пиксель с координатами (0,0)] должно находиться в левом верхнем углу изображения. Значение координаты X (горизонтальная ось) должно увеличиваться от начала координат к правой границе изображения (слева направо). Значение координаты Y (вертикальная ось) должно увеличиваться от начала координат к нижней границе изображения (сверху вниз).

Требования к регистрации изображения зависят от области применения, объема исходных данных для хранения или передачи, а также заданных эксплуатационных характеристик системы. В зависимости от указанных требований процедура регистрации изображения связана с сочетанием настроек параметров регистрации изображения, описанных ниже.

Изображение отпечатка пальца должно быть представлено с помощью квадратных элементов (пикселей), имеющих одинаковые размеры по горизонтали и вертикали. Допустимая разница между горизонтальным и вертикальным размерами пикселя должна быть не более 1%. Отношение горизонтального размера к вертикальному должно быть в диапазоне от 0,99 до 1,01.

Битовая глубина (используемое число битов для представления уровней градаций серого пикселя) определяет точность воспроизведения шкалы градаций серого. Например, битовая глубина 3 бита обеспечивает восемь уровней градаций серого; битовая глубина 8 битов обеспечивает 256 уровней градаций серого. Минимальный уровень яркости пикселя, соответствующий черному цвету, должен быть равен нулю. Максимальный уровень яркости пикселя, соответствующий белому цвету, кодируется значением "1" для каждого бита.

Яркость самого "темного" пикселя изображения может быть больше нуля, а яркость самого "светлого" пикселя может быть меньше максимального значения. Например, яркость самого "светлого" пикселя при 5-битовой глубине должна быть не более 31, а яркость самого "светлого" пикселя при 8-битовой глубине должна быть не более 255.

Значение битовой глубины может находиться в диапазоне от 1 до 16 битов.

Данные градаций серого изображения отпечатка пальца могут храниться, записываться или передаваться как в сжатой, так и в несжатой форме. В записи данных изображения отпечатка пальца в градациях серого в несжатой форме должна содержаться информация о точках исходного изображения. В изображениях с разрядностью шкалы градаций серого 8 битов (256 градаций серого) на кодирование каждого пикселя должен отводиться один байт. Значения яркости пикселей с разрядностью шкалы градаций серого менее 8 битов должны храниться и передаваться в упакованном двоичном формате. Если значение яркости больше 255, необходимо использовать двухбайтовый беззнаковый формат (16 битов), соответствующий диапазону яркости от 0 до 65535.

Кодирование данных сжатого изображения определяется используемым алгоритмом сжатия (см. таблицу 9). Данные градаций серого восстановленного после сжатия изображения должны быть представлены тем же способом, что и данные несжатого изображения.

Изображение в градациях серого должно быть закодировано с точностью, удовлетворяющей требованиям системы к динамическому диапазону изображения. Предполагается, что эти требования установлены заранее.

Для регистрации черно-белого изображения отпечатка пальца биометрический сканер должен иметь определенную частоту пространственной дискретизации.

При увеличении частоты пространственной дискретизации увеличивается детализация папиллярных гребней. Для обнаружения контрольных точек и небольших объектов на изображении отпечатка пальца используют специальные алгоритмы; при этом высокая частота пространственной дискретизации позволяет обнаружить объекты, которые не могут быть обнаружены при низкой частоте пространственной дискретизации.

Частота пространственной дискретизации изображения может совпадать с частотой пространственной дискретизации сканирования. Частота пространственной дискретизации изображения может быть изменена методами прореживания и интерполяции или иными методами с целью представления структуры и формы папиллярных гребней и областей впадин изображения отпечатка пальца.

Настоящий стандарт распространяется на изображения отпечатков пальцев, зарегистрированных оттисковым методом, и отпечатков пальцев, зарегистрированных методом прокатки. Наибольшая эффективность биометрических систем достигается при расположении подушечки пальца в центральной части области регистрации изображения. Вследствие этого в процессе регистрации изображения центральная область пальца должна быть расположена приблизительно в центре области регистрации изображения.

Для идентификации и верификации нескольких изображений отпечатков пальцев существуют биометрические сканеры, предназначенные для регистрации одновременно нескольких пальцев. Данные устройства позволяют регистрировать изображения двух, трех или четырех отпечатков пальцев одной руки, двух больших или двух указательных пальцев обеих рук одновременно. Изображения отпечатков всех 10 пальцев могут быть получены за три цикла сканирования - четыре пальца правой руки, четыре пальца левой руки и два больших пальца. Для одновременного сканирования нескольких пальцев необходимо, чтобы половина регистрируемых пальцев располагалась слева от центра общего изображения, а другая половина - справа.

Настоящий стандарт распространяется на изображения ладони или боковой стороны кисти, расположенной в противоположной стороне от большого пальца, также известной как "ладонь писателя". Наибольшая эффективность при сравнении достигается при расположении плоской или мясистой части ладони или "ладони писателя" в центральной части области регистрации изображения. Вследствие этого в процессе регистрации изображения центральная область ладони или "ладонь писателя" должна быть расположена приблизительно в центре области регистрации изображения. Ладонь может быть зарегистрирована целиком или по частям в виде отдельных изображений, таких как тенар (подушечка у основания большого пальца), гипотенар (подушечка у основания мизинца) или межпальцевые подушечки (область ладони, расположенная непосредственно у основания четырех пальцев).

Настоящий стандарт определяет структуру записи данных изображения отпечатка пальца. Каждая запись должна относиться к одному субъекту и содержать данные изображения одного или нескольких представлений одного или нескольких пальцев или ладони (ладоней). Структура формата записи изображения отпечатка пальца представлена на рисунке 2.

На рисунке 3 подробно показаны порядок расположения полей и длина каждого поля. Поля, выделенные белым, являются обязательными. Поля, выделенные серым, являются дополнительными.

Запись имеет следующую структуру:

- один блок "Общий заголовок" (General header) фиксированной длины (16 байт), содержащий информацию о записи в целом, включая число представлений изображений пальцев или ладоней и общую длину записи в байтах;

- запись для каждого представления пальца (отдельно зарегистрированного пальца, нескольких одновременно зарегистрированных пальцев или ладони), состоящая из:

- блока "Заголовок представления" (Representation header) переменной длины, содержащего информацию, относящуюся к данным изображения одного пальца, нескольких пальцев или ладони.

Примечания

1 Каждый дополнительный блок "Качество" (Quality) увеличивает длину записи на 5 байтов;

2 Длина блока "Заголовок представления" (Representation header) должна составлять минимум 42 байта, если представление содержит блок "Сертификация" (Certification);

3 Каждый дополнительный блок "Сертификация" (Certification) увеличивает длину записи на 3 байта;

- тела представления отпечатка пальца или ладони переменной длины, содержащего:

- представление данных изображения в сжатом или несжатом виде для отдельно зарегистрированного пальца, нескольких одновременно зарегистрированных пальцев или ладони;

- дополнительные данные, содержащие информацию о сегментации отпечатков пальцев (для изображений одновременно зарегистрированных пальцев), аннотации и комментарии.

В приложении C приведен пример записи данных изображения отпечатка пальца в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

В таблице 1 представлен список обязательных полей, содержащихся в блоке "Общий заголовок" (General header) записи изображения отпечатка пальца. Поскольку данный блок имеет фиксированную длину, все поля данного блока должны быть заполнены.

Первый и второй символы обозначают номер версии стандарта, третий символ - номер поправки или изменения данной редакции. Номер версии настоящего стандарта должен быть "020" - номер версии - 2, номер поправки/изменения - 0.

Для записи идентификатора формата необходимо использовать четыре байта. Идентификатор формата записывается в нуль-терминированной строке с тремя символами "FIR".

Номер версии настоящего стандарта, используемого для создания ЗОБД изображения отпечатка пальца, должен содержаться в четырех байтах. Поле "Номер версии стандарта" (Version number) является нуль-терминированной строкой с тремя символами ASCII.

Для указания длины всей ЗОБД (в байтах) должно использоваться четыре байта. Данное поле должно содержать в себе общую длину ЗОБД, включая длину блока "Общий заголовок" (General header) и всех записей представлений. Длина записи зависит от различных факторов.

Для указания общего числа представлений, содержащихся в ЗОБД, должно использоваться два байта. Для формирования записи необходимо как минимум одно представление. При наличии более одного представления любого пальца или ладони данное число будет больше числа зарегистрированных пальцев или ладоней.

Данное однобайтовое поле должно указывать на наличие записи данных о сертификации в каждом блоке "Заголовок представления" (Representation header). Значение 0x00 указывает на то, что ни одно из представлений не содержит запись данных о сертификации, а значение 0x01 - на то, что все представления содержат запись данных о сертификации.

Примечание - Существующая запись данных о сертификации может не содержать информации о сертификации [в таком случае в поле "Число сертификаций" (Number of certifications) стоит значение 0].

Для записи числа изображений пальцев или ладоней, содержащихся в записи, должен использоваться один байт. Изображение нескольких одновременно зарегистрированных пальцев считается одним изображением пальца.

С блока "Заголовок представления" должен начинаться каждый раздел данных об отпечатке пальца или ладони. Блок "Заголовок представления" должен содержать информацию о данном представлении изображения одного пальца, нескольких пальцев или ладони. В записи изображения отпечатка пальца должен содержаться один блок "Заголовок представления" для каждого представления. Длина блока "Заголовок представления" должна составлять минимум 41 или 42 байта [в зависимости от значения поля "Сертификационный флаг" (Certification flag) в блоке "Общий заголовок" (General header)]. Сжатые или несжатые данные изображения данного представления должны следовать за блоком "Заголовок представления". Дополнительные представления пальца (включая заголовок) присоединяются к концу предыдущего представления. В таблице 2 приведен список полей, содержащихся в блоке "Заголовок представления", предшествующем каждому блоку данных изображения пальца/ладони. В таблице 3 перечислены данные изображения пальца/ладони и различные типы дополнительных данных, связанные с представлением отпечатка пальца.

--------------------------------

<*> Деятельность по присвоению уникальных идентификаторов биометрическим организациям, осуществляющим деятельность в Российской Федерации, и биометрическим продуктам, разрабатываемым и/или серийно выпускаемым и/или реализуемым в Российской Федерации, а также ведение соответствующих реестров осуществляет Некоммерческое партнерство "Русское биометрическое общество", официально зарегистрированное Международной ассоциацией биометрии и идентификации (МАБИ) [The International Biometrics & Identification Association (IBIA)] в качестве ведущей организации ЕСФОБД.

Поле "Длина представления" должно содержать длину представления в байтах, включая длину полей блока "Заголовок представления" (Representation header).

Поле "Дата и время регистрации" должно содержать дату и время регистрации данного представления по Гринвичу (универсальное глобальное время). Данное поле не предназначено для кодирования момента времени, когда запись подверглась обработке. Значения поля "Дата и время регистрации" должны быть закодированы в соответствии с требованиями, указанными в ГОСТ ISO/IEC 19794-1.

Поле "Идентификатор технологии биометрического сканера" (1 байт) должно содержать сведения о классе биометрического сканера, используемого для регистрации биометрического образца. Если технология неизвестна или не определена, то должно быть установлено значение 0x00. Допустимые значения представлены в таблице 4.

Поле "Идентификатор изготовителя биометрического сканера" (2 байта) должно содержать информацию о биометрической организации, являющейся владельцем продукта, при помощи которого была создана ЗОБД. Идентификатор изготовителя биометрического сканера должен быть закодирован в 2 байтах и включать идентификатор организации - участника ЕСФОБД, зарегистрированный регистрационным органом. Если данное поле содержит нули, то изготовитель биометрического сканера неизвестен.

Поле "Идентификатор типа биометрического сканера" должно содержать информацию о типе продукта, создающего ЗОБД. Тип продукта определяется владельцем зарегистрированного продукта или регистрационным органом. Если данное поле содержит нули, то тип биометрического сканера неизвестен.

8.3.7.1 Общие положения

Информация о качестве общих данных изображения отпечатка пальца или ладони должна быть записана в один или несколько 5-байтовых блоков, если значение поля "Число блоков "Качество" (Number of quality blocks) больше 0.

Последовательные 5-байтовые блоки должны содержать информацию о показателе качества, разработчике алгоритма оценки качества и об алгоритме оценки качества. На рисунке 4 представлены расположение и запись нескольких блоков "Качество" (Quality).

8.3.7.2 Поле "Число блоков "Качество" (Number of quality blocks)

Первый байт является обязательным и должен содержать число блоков "Качество" (Quality) изображения отпечатка пальца или ладони. Нулевое значение поля означает, что ни одной попытки оценить качество не производилось. В таком случае запись данных о качестве не содержит ни одного блока "Качество".

8.3.7.3 Поле "Показатель качества" (Quality score)

Показатель качества, как определено в ГОСТ ISO/IEC 19794-1, должен быть записан в первом байте каждого 5-байтового блока. Показатель качества должен представлять собой численное выражение расчетных характеристик верификации биометрического образца. Допустимыми значениями для показателя качества являются целые числа в диапазоне от 0 (минимальное значение показателя качества) до 100 (максимальное значение показателя качества). Значение 255 - неудачная попытка вычисления показателя качества.

8.3.7.4 Поле "Идентификатор разработчика алгоритма оценки качества" (Quality algorithm vendor ID)

Чтобы отличать показатели качества, рассчитанные с помощью разных алгоритмов, в данном поле (2 байта) должен быть указан идентификатор разработчика алгоритма оценки качества. Данный идентификатор регистрируется регистрационным органом.

8.3.7.5 Поле "Идентификатор алгоритма оценки качества" (Quality algorithm identifier)

Оставшиеся два байта должны содержать целочисленный код продукта, определенный разработчиком алгоритма оценки качества. Данный код показывает, какой из алгоритмов разработчика (и версия) использовался при расчете показателя качества. Допустимые значения данного поля - от 0 до 65535. В одном представлении не должны находиться показатели качества, вычисленные при помощи одного и того же алгоритма (с одинаковым идентификатором разработчика алгоритма оценки качества и идентификатором алгоритма оценки качества).

8.3.8.1 Общие положения

Данный многобайтовый блок содержит информацию о сертификации биометрического сканера. Запись "Сертификация" должна состоять из поля "Число блоков "Сертификация" (Number of certification blocks), за которым следуют 3-байтовые блоки "Сертификация" (Certification), если значение поля "Число блоков "Сертификация" больше 0. Каждый блок "Сертификация" должен состоять из полей: "Идентификатор сертифицирующего органа" (Certification authority identifier) и "Идентификатор схемы сертификации" (Certification scheme identifier).

Если в поле "Сертификационный флаг" (Certification flag) в блоке "Общий заголовок" (General header) указано значение 0x00, то ни в одном блоке "Заголовок представления" (Representation header) данной записи изображения отпечатка пальца не должна присутствовать информация о сертификации биометрического сканера.

8.3.8.2 Поле "Число блоков "Сертификация" (Number of certification blocks)

Первый байт является обязательным и должен содержать число блоков "Сертификация" (Certification) для биометрического сканера в виде целого числа без знака.

8.3.8.3 Поле "Идентификатор сертифицирующего органа" (Certification authority identifier)

Первые два байта каждого блока "Сертификация" (Certification) должны содержать идентификатор организации - участника ЕСФОБД, присвоенный сертифицирующему органу регистрационным органом. Данная организация проводит сертификацию биометрического сканера в соответствии с определенной схемой сертификации.

8.3.8.4 Поле "Идентификатор схемы сертификации" (Certification scheme identifier)

Последний байт каждого блока "Сертификация" (Certification) должен содержать информацию о схеме сертификации, использовавшейся для сертификации биометрического сканера. Список актуальных идентификаторов схем сертификации представлен в таблице 5.

Данное однобайтовое поле должно содержать код наименования пальца или ладони. Код 0 зарезервирован для неизвестного пальца. Коды с 1 по 10 из таблицы 6 должны быть использованы для отдельных пальцев. Коды 13 и 14 используют для обозначения изображений, содержащих четыре пальца правой и левой руки соответственно. В таблице 7 представлен список кодов наименований комбинаций двух и трех пальцев, зарегистрированных одновременно. Код 15 используют для обозначения изображений двух больших пальцев, зарегистрированных одновременно, а код 46 используют для обозначения двух указательных пальцев, зарегистрированных одновременно. Отсутствие одного или нескольких пальцев при одновременной регистрации должно быть отражено в аннотации, содержащейся в блоке "Дополнительные данные" (Extended data) (см. 8.4.4).

Коды наименований ладони представлены в таблице 8. Изображение отпечатка всей ладони должно включать в себя область ладони от запястья до средних межфаланговых суставов пальцев. Изображение отпечатка верхней части ладони включает в себя область от основания межпальцевых подушечек до средних межфаланговых суставов пальцев. Изображение отпечатка нижней часть ладони включает в себя область от запястья до основания межпальцевых подушечек.

Данное однобайтовое поле должно содержать номер представления определенного изображения (изображения пальца, нескольких пальцев или ладони).

Поле "Единица измерения частоты дискретизации" должно содержать единицу измерения, используемую для описания частоты пространственной дискретизации биометрического сканера и изображения. Значение поля 0x01 соответствует единице измерения пиксель/дюйм, значение 0x02 - пиксель/см.

Примечание - В данном поле используется единица измерения "дюйм", которая не входит в международную систему единиц (ИСО). Это необходимо для ввода данных в поля согласно 8.3.12 - 8.3.15, представляющих собой целочисленные значения (например, 500 пикселей/дюйм), и для исключения использования чисел с плавающей точкой, присутствующих во многих системах, или ошибок, связанных с округлением значений.

Данное двухбайтовое поле должно содержать округленное значение частоты пространственной дискретизации биометрического сканера в горизонтальном направлении. Единица измерения частоты пространственной дискретизации биометрического сканера (пиксель/дюйм или пиксель/см) содержится в поле "Единица измерения частоты дискретизации".

Данное двухбайтовое поле должно содержать округленное значение частоты пространственной дискретизации биометрического сканера в вертикальном направлении. Единица измерения частоты пространственной дискретизации биометрического сканера (пиксель/дюйм или пиксель/см) содержится в поле "Единица измерения частоты дискретизации".

Данное двухбайтовое поле должно содержать округленное значение частоты пространственной дискретизации изображения отпечатка пальца в горизонтальном направлении. Единица измерения частоты пространственной дискретизации изображения (пиксель/дюйм или пиксель/см) содержится в поле "Единица измерения частоты дискретизации" (Scale unit). Определенные комбинации значений частот пространственной дискретизации биометрического сканера и изображения могут приводить к частичному перекрытию точек или образованию пустых пространств между пикселями зарегистрированного изображения.

Данное двухбайтовое поле должно содержать округленное значение частоты пространственной дискретизации изображения отпечатка пальца в вертикальном направлении. Единица измерения частоты пространственной дискретизации изображения (пиксель/дюйм или пиксель/см) содержится в поле "Единица измерения частоты дискретизации" (Scale unit). Определенные комбинации значений частот пространственной дискретизации биометрического сканера и изображения могут приводить к частичному перекрытию точек или образованию пустых пространств между пикселями зарегистрированного изображения.

Данное однобайтовое поле должно содержать число битов, используемых для представления пикселя. Данное поле должно содержать значение из диапазона от 0x01 до 0x10.

Данное однобайтовое поле должно содержать информацию о методе, который используется для записи сжатых или несжатых изображений. Доступные значения данного поля указаны в таблице 9. Несжатые данные изображения должны быть записаны в неупакованной или упакованной форме. При использовании неупакованной формы, битовая глубина которой превышает 8 битов, значение каждого пикселя должно быть записано в 2 байтах и выровнено по правому краю.

Если код алгоритма сжатия равен 2, то для сжатия черно-белых изображений с битовой глубиной 8 битов и частотой пространственной дискретизации 197 пикселей/см (500 пикселей/дюйм) должен использоваться алгоритм сжатия WSQ (метод скалярного квантования вейвлет-коэффициентов); коэффициент сжатия алгоритма должен быть ограничен значением 15:1 <*>. Алгоритм сжатия WSQ не должен использоваться для сжатия изображений, зарегистрированных биометрическим сканером с частотой пространственной дискретизации 394 пикселя/см (1000 пикселей/дюйм).

--------------------------------

<*> Информация об алгоритме сжатия WSQ представлена по ссылке /template/go.php?url=https://fingerprint.nist.gov/wsq.

Если код алгоритма сжатия равен 3, то для сжатия черно-белых изображений с битовой глубиной 8 битов и частотой пространственной дискретизации 197 пикселей/см (500 пикселей/дюйм) должен использоваться алгоритм сжатия JPEG, описанный в [3]. Однако алгоритм сжатия JPEG не должен использоваться в новых приложениях. Настоящий стандарт поддерживает кодирование ранее зарегистрированных изображений в формате JPEG.

Если код алгоритма сжатия равен 4, то для сжатия черно-белых изображений с битовой глубиной 8 битов и частотой пространственной дискретизации 394 пикселя/см (1000 пикселей/дюйм) должен использоваться алгоритм сжатия JPEG 2000, описанный в [4]. При использовании данного алгоритма сжатия должны быть включены настройки профиля JPEG 2000, установленные в "Профиль для сжатия отпечатков пальцев с разрешением 1000 пикселей/дюйм" (Profile for 1000 ppi fingerprint compression).

Если код алгоритма сжатия равен 5, то для сжатия изображений должен использоваться алгоритм PNG, описанный в [5].

Примечание - Для изображений с частотой пространственной дискретизации 394 пикселя/см (1000 пикселей/дюйм) рекомендуется использовать алгоритм сжатия JPEG 2000, а коэффициент сжатия должен быть ограничен значением 15:1. Данный коэффициент сжатия следует рассматривать в качестве максимального значения, а в тех случаях, когда позволяет пропускная способность и/или емкость запоминающего устройства, использование более низких уровней сжатия приведет к улучшению качества изображения, особенно в случае применения устройств с маленькими датчиками. Для изображений с частотой пространственной дискретизации 197 пикселей/см (500 пикселей/дюйм) рекомендуется использоваться алгоритм сжатия WSQ, а коэффициент сжатия должен быть ограничен значением 15:1. Для изображений с частотой пространственной дискретизации более 197 пикселей/см (500 пикселей/дюйм) рекомендуется использовать алгоритм сжатия JPEG 2000. Для сжатия изображений с другими значениями частоты пространственной дискретизации рекомендации не представлены.

Тип изображения отпечатка пальца или ладони должен быть записан в однобайтовое поле. Коды данного поля указаны в таблице 10. Коды 2, 3 и 11 относятся к изображениям, полученным путем сканирования дактилокарт или других носителей. Код 24 относится к изображениям, зарегистрированным с использованием биометрических сканеров, не требующих прикосновения пальца к рабочей поверхности биометрического сканера.

Данное двухбайтовое поле должно использоваться для указания числа пикселей, содержащихся в горизонтальной линии передаваемого изображения.

Данное двухбайтовое поле должно использоваться для указания числа горизонтальных линий, содержащихся в передаваемом изображении.

Данное четырехбайтовое поле должно содержать длину (число байтов) сжатых или несжатых данных изображения, содержащихся в данном представлении. Длина данных изображения используется для перехода через сжатые данные изображения на первый байт в блок "Дополнительные данные" (Extended data) или на следующее представление.

Данное поле должно содержать данные черно-белого изображения, отформатированные и записанные в соответствии с указанным алгоритмом сжатия изображения.

Блок "Дополнительные данные" используют для ввода дополнительной информации, которая может быть востребована устройствами биометрической идентификации. Длина данного блока должна оставаться минимальной, так как он увеличивает объем данных, хранящихся в записи. Блок "Дополнительные данные" для каждого представления пальца должен следовать непосредственно за стандартными данными изображения данного представления. Каждое представление пальца может быть дополнено несколькими областями дополнительных данных. Индивидуальные поля "Длина области дополнительных данных" (Length of extended data) используют в качестве индексов для поиска дополнительных данных.

Примечание 1 - Дополнительные данные могут использоваться только совместно со стандартной частью записи изображения.

Область дополнительных данных предусматривает возможность включения в формат изображения данных разработчика, но это не подразумевает альтернативного представления данных, которые могут быть представлены открытым способом в соответствии с настоящим стандартом. Целью настоящего стандарта является обеспечение совместимости данных.

8.4.2.1 Поле "Код идентификации типа области дополнительных данных" (Extended data area type identification code)

Длина поля "Код идентификации типа области дополнительных данных" должна составлять два байта. Данное поле должно содержать формат области дополнительных данных, если такая область присутствует. Нулевое значение является зарезервированным и не должно использоваться. Нулевое значение в первом байте с последующим ненулевым значением во втором должно означать, что формат области дополнительных данных определен в настоящем стандарте; на данный момент установлены только форматы сегментации, аннотации и комментария (см. 8.4.3 - 8.4.5). Ненулевое значение в первом байте должно означать, что формат дополнительных данных задается изготовителем с кодом, обслуживаемым изготовителем. Коды идентификации типа области дополнительных данных приведены в таблице 11.

8.4.2.2 Поле "Длина области дополнительных данных" (Length of the extended data)

Длина области дополнительных данных должна быть записана в двух байтах. Данное значение применяется для перехода к следующему полю идентификации типа области дополнительных данных в том случае, если подсистема сравнения не способна дешифровать или использовать эти данные. Данное поле (4 байта) содержит число полей "Длина области дополнительных данных" и полей "Код идентификации типа области дополнительных данных" (Extended data area type identification code).

8.4.2.3 Поле "Область дополнительных данных" (Extended data section)

Данное поле определяется и форматируется в соответствии с кодом идентификации типа, используемым оборудованием, создающим запись изображения отпечатка пальца, или общими форматами дополнительных данных, содержащихся в настоящем стандарте для сегментации, аннотации и комментария.

Если код идентификации типа области дополнительных данных равен 0x0001, то область дополнительных данных содержит данные о сегментации и качестве каждого сегмента плоского изображения отпечатка пальца. Область дополнительных данных содержит значение показателя точности расположения сегментированного(ых) пальца(ев) в рамках одного изображения нескольких одновременно зарегистрированных пальцев, данные о качестве изображения каждого из сегментированных пальцев и расположении каждого из сегментов изображения отдельных пальцев. Перечень обязательных полей для области дополнительных данных, содержащей данные о сегментации, приведен в таблице 12.

8.4.3.1 Поле "Идентификатор алгоритма оценки качества сегментации и идентификатор разработчика алгоритма" (Segmentation quality assessment algorithm owner and algorithm identifier)

Значение сегментации должно быть интерпретировано с учетом метода, который применялся для оценки правильности сегментации.

В следующих четырех байтах должны содержаться идентификатор алгоритма оценки качества сегментации и идентификатор разработчика алгоритма. Идентификатор разработчика алгоритма оценки качества сегментации представлен числом в 16-битовом формате, присвоенным разработчику регистрационным органом. Последние два байта должны содержать идентификатор алгоритма оценки качества сегментации. Данное поле должно содержать двоичное представление целочисленного кода продукта, допустимые значения - от 1 до 65535. Данное значение присваивается разработчиком алгоритма, который также может зарегистрировать его в регистрационном органе. Значение 0x00 каждого из этих байтов указывает на то, что идентификатор разработчика алгоритма и идентификатор алгоритма оценки качества сегментации неизвестны.

8.4.3.2 Поле "Показатель качества сегментации" (Segmentation quality score)

Данное поле должно содержать значение правильности расположения сегментированного пальца. Данное поле должно содержать двоичное представление целочисленного показателя качества сегментации с допустимым значением от 0 до 100. Значение 254 указывает на отсутствие показателя качества сегментации, а значение 255 указывает на наличие ошибки при определении показателя качества сегментации.

8.4.3.3 Поле "Идентификатор алгоритма оценки качества изображения отпечатка пальца и идентификатор разработчика алгоритма" (Finger image quality algorithm and owner identifier)

Значения качества биометрического образца должны быть интерпретированы с учетом метода, который применялся для оценки качества.

В следующих четырех байтах должны содержаться идентификатор алгоритма оценки качества изображения отпечатка пальца и идентификатор разработчика алгоритма. Первые два байта должны содержать идентификатор разработчика алгоритма оценки качества изображения отпечатка пальца. Идентификатор разработчика алгоритма оценки качества изображения отпечатка пальца представлен числом в 16-битовом формате, присвоенным разработчику регистрационным органом. Последние два байта должны содержать идентификатор алгоритма оценки качества изображения отпечатка пальца. Данное поле должно содержать двоичное представление целочисленного кода продукта, допустимые значения - от 1 до 65535. Данное значение присваивается разработчиком алгоритма, который также может зарегистрировать его в регистрационном органе. Значение 0x00 каждого из этих байтов указывает на то, что идентификатор разработчика алгоритма и идентификатор алгоритма оценки качества неизвестны.

8.4.3.4 Поле "Число сегментов" (Number of segments)

Данное однобайтовое поле должно содержать число последующих сегментов отпечатков пальцев. Если представлено изображение отпечатка нескольких одновременно зарегистрированных пальцев, то полю должно быть присвоено значение 0. В случае ошибки данному полю должно быть присвоено значение 255.

8.4.3.5 Формат данных о сегменте (Finger segment data)

а) Общие положения

Следующие поля должны присутствовать для каждого представленного изображения сегментированного пальца. Каждый сегмент должен определяться наименованием пальца, качеством изображения, числом точек, использованных для определения сегмента, и координатами каждой точки. В случае с прямоугольными граничащими ячейками применяется четыре точки, и прямоугольник должен быть коллинеарен оси пальца.

б) Поле "Наименование пальца" (Finger position)

Первый элемент данных каждого сегмента указывает код пальца в соответствии с таблицей 6.

в) Поле "Показатель качества изображения отпечатка пальца" (Finger quality)

Второй байт должен представлять собой количественное выражение оценочной характеристики сравнения биометрического образца. Данное значение вычисляется при помощи алгоритма, установленного в 8.4.3.3. Данное поле должно содержать показатель качества изображения с допустимыми значениями от 0 до 100. Чем выше значение показателя качества, тем лучше качество изображения. Значение 254 указывает на отсутствие показателя качества изображения, а значение 255 указывает на наличие ошибки при определении показателя качества изображения.

г) Поле "Число пар координат" (Number of coordinate pairs)

Третий байт должен устанавливать число точек или вершин, использованных для охвата сегментированного изображения. Если сегмент охвачен многоугольником с числом сторон n, то данный байт должен содержать значение из диапазона от 4 до 99. Наиболее частым случаем является значение 4, обозначающее повернутый прямоугольник.

Последовательность вершин должна быть указана согласно их следованию друг за другом по периметру многоугольника по часовой либо против часовой стрелки. Две вершины не должны располагаться в одном и том же месте. Сторона многоугольника, обозначенная последним подполем и первым подполем, должна завершать многоугольник. Многоугольник должен представлять собой простую плоскую фигуру, стороны которой не пересекаются и не имеют разрывов. Каждая вершина прямоугольника или многоугольника должна быть представлена парой координат.

1) Поле "Координата X (горизонтальная ось)" (X-coordinate)

В двух байтах данного поля должно содержаться горизонтальное смещение пикселей вправо от исходного положения (верхний левый угол изображения).

2) Поле "Координата Y (вертикальная ось)" (Y-coordinate)

В двух байтах данного поля должно содержаться вертикальное смещение пикселей вниз от исходного положения (верхний левый угол изображения).

д) Поле "Ориентация пальца" (Finger orientation)

Данное однобайтовое поле должно содержать значение угла между продольной осью пальца и горизонтальной осью. Закодированное целочисленное значение должно представлять собой физическую оценку угла в градусах, разделенную на 1,40625 = 360/256. Продольная ось пальца имеет положительные значения в направлении от межфаланговых сгибов до кончика пальца. На рисунке 5 показано измерение ориентации пальцев 07, 08, 09 и 10.

Если код идентификации типа области дополнительных данных равен 0x0002, то область дополнительных данных содержит аннотационную информацию. Данный формат предназначен для хранения дополнительной информации об отпечатках пальцев, содержащихся на больших изображениях отпечатков пальцев (например, изображение одновременно зарегистрированных второго или четвертого пальцев). Перечень обязательных полей для области дополнительных данных, содержащей аннотации, приведен в таблице 13.

8.4.4.1 Поле "Число аннотаций" (Number of annotations)

Данное однобайтовое поле должно содержать число последующих аннотаций. Каждая аннотация состоит из двух элементов информации.

8.4.4.2 Поле "Наименование пальца" (Finger position)

Данное однобайтовое поле должно содержать код наименования пальца в соответствии с таблицами 6 - 8.

8.4.4.3 Поле "Код аннотации" (Annotation code)

Данное однобайтовое поле должен содержать код 0x01 для ампутированного пальца и код 0x02 для перевязанного пальца или пальца, отпечаток которого невозможно зарегистрировать по другим причинам.

Если код идентификации типа области дополнительных данных равен 0x0003, то область дополнительных данных содержит информацию в виде ASCII текста, связанную с зарегистрированным изображением или субъектом, предоставившим изображение. Комментарий вносится оператором, который создает запись отпечатка пальца или ладони. Нулевой символ на конце строки ASCII не нужен, так как указана длина.

Регистрация, представленная в таблице 14, была осуществлена регистрационным органом ЕСФОБД (см. ГОСТ Р ИСО/МЭК 19785-2) для идентификации формата записи изображения отпечатка пальца. Владельцем формата является ИСО/МЭК СТК 1/ПК 37, зарегистрированный идентификатор владельца формата - 257 (0x0101).