Kódolástechnika

Coding Technology

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Kódolástechnika

Coding Technology

Tantárgykód

BMEVIHIAB00

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	3	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Levendovszky János

beosztás: egyetemi tanár

elérhetőség: levendovszky.janos@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

Hibakontroll kódolás: Bináris csatornamodell, hibavalószínűség, kódolási alapfogalmak (geometriai interpretáció, kódtávolság, optimális kódok, kódtávolság), általános kódolási séma és a komplexitása. Singleton és Hamming korlátok. Bináris lineáris kód, generátor mátrix, paritásellenőrző mátrix, szisztematikus kód. Hamming kód, Standard Array. Hibajavítóképesség és a paritásellenőrző mátrix oszlopvektorainak kapcsolata. Prím és prímhatvány méretű Galois testek, műveletek prímhatvány méretű Galois testekben shift regiszterekkel. Nembináris kódok, Hamming kódok, Reed-Solomon kódok. Ciklikus lineáris kódok, generátor és paritásellenőrző polinomok. Hibacsapda algoritmus. Minimálpolinomok a prímhatványméretű Galois testek felett, BCH kódok. Kódkombinációs, kódmódosítási technikák: szorzatkód, kódátfűzés, kaszkádosítás, paritásbittel bővítés, kódrövidítés. Multi-user rendszerek és kódolás. Hibavalószínűségszámítás.

Tömörítő kódolás: Prefix kód, az átlagos kódszóhossz és az entrópia. Shannon-Fano kód. Bináris Huffmann kód. Eloszlás függtelen kódolás: Adaptív Huffman kód, Lempel-Ziv kódok. Kvantálás. Egyenletes kvantáló. Lloyd-Max kvantáló. LVQ algoritmusok. Kompanderes kvantáló. Transzformációs kódolás (Karhunen- Loéve transzformációval). Prediktív kódolás. Beszéd- és hangtömörítés algoritmusok. Kép- és videotömörítés algoritmusok.

Biztonsági kódolás: Alapfogalmak: érzékeny információ és támadása, rejtjelezés (szimmetrikus, aszimmetrikus). Rejtjelezési technikák, kulcsfolyam és blokk rejtjelezők. Shift rejtjelzés, polialafabetikus rejtjelzés, affin rejtjelzés, LFSR alapú kulcsfolyam rejtjelezés, DES blokkrejtjelezés, 3DES és AES rejtjelzők, SSL protokoll. OTP algoritmus. Számelméleti alapok. Nyilvános kulcsú titkosítás. Az RSA algoritmus és alkalmazása.

A tárgy célja az információk tárolása illetve továbbítása során felmerülő három alapvető kódolási feladat fontosabb algoritmusainak megismertetése. Ezen területek az információ kisebb méretben történő ábrázolásához (tömörítő kódolás), hibázó kommunikációs csatornán történő továbbításához illetve hibázó tárakon történő tárolásához (hibakontroll kódolás) valamint érzékeny információk intelligens támadók elleni védelméhez (biztonsági kódolás) kapcsolódnak

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadás

Tanulástámogató anyagok

Online források

T.M. Cover, A.J. Thomas: Elements of Information Theory, John Wiley, 1991. (IT)J.G. Proakis: Digital communications,McGraw Hill, 1996Buttyán L., Györfi L, Györi S., Vajda I.: Kódolástechnika, elektronikus jegyzet, 2006Györfi L, Györi S., Vajda I.: Információ és kódelmélet, Typotex, 2000Buttyán L., Vajda I.: Kriptográfia és alkalmazásai, Typotex, 2005

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Általános szabályok

Követelmények: A szorgalmi időszakban 1 db sikeres nagyzárthelyi dolgozat az aláírás megszerzéséhez. A vizsgára bocsáthatóság feltétele az aláírás megszerzése. A vizsga két részből álló írásbeli vizsga. Az elégséges vizsgához az első rész min. 55%-os, és a második rész min. 40%-os teljesítése szükséges. A vizsga első részéből a meghatározott minimális pontszámot el nem érők vizsgadolgozatának második részét csak a hallgató külön kérése alapján javítjuk ki. A vizsgajegy megállapításába az adott évben aláírást szerzett hallgatók esetén a zárthelyi eredményét 40%-ban, valamint a vizsga második részének eredményét 60%-ban vesszük figyelembe. A tantárgyhoz tartozó kreditpontok megszerzésének feltétele a legalább elégséges vizsgaeredmény. Pótlási lehetőségek: A félév során lehetőséget adunk a meg nem írt, vagy sikertelen nagyzárthelyi pótlására a szorgalmi időszakban. A sikertelen nagyzárthelyi a pótlási időszakban ismételten pótolható.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

IMSc program: A tárgyban az emelt szintű tartalom a következő pontokból tevődik össze: - az előadások témaköreihez kapcsolódó kiegészítő irodalom irányított tanulmányozása, - szorgalmi feladatok megoldása a félév során, amely a kódolási algoritmusok valós kommunikációs környezetben történő kipróbálásáról szól, - néhány (3 vagy 4) speciális konzultáció, amely betekintést nyújt a kódolástechnika mélyebb diszciplináris hátteret igénylő témaköreibe - többletfeladatok önkéntes megoldásával NZH-n és vizsgán IMSc többletpontok szerezhetők. IMSc pontok: Szerezhető IMSc pont összesen: 20 (Ehhez összesen 30 pontnyi pontszerzési lehetőséget kínál a tárgy.) Sikeresen megoldott többletfeladat NZH-n: 10 IMSc pont. NZH-n IMSc többletpontot az szerezhet, aki az alapfeladatokat legalább 80%-ra teljesíti. Sikeresen megoldott többletfeladat vizsgán: 10 IMSc pont. Vizsgán IMSc többletpontot az szerezhet, aki az alapfeladatokat legalább 80%-ra teljesíti. Sikeresen megoldott otthoni szorgalmi feladatokkal összesen 10 IMSc pont szerezhető. Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.

Ajánlott tantárgyak

TE90AX04 Analízis 1 TE90AX05 Analízis 2 VISZAA01 Bevezetés a számításelméletbe 2

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.