Возрождение телетекста для любительского радио

Когда-то в Европе на пультах от телевизора была волшебная кнопка телетекста. Задолго до того, как интернет проник в дома, нажатие этой кнопки открывало цифровые информационные сервисы телетекста с сотнями постоянно обновляемых страниц. Живя в Ирландии в 1980-х и 90-х годах, моя семья несколько раз в день пользовалась национальной службой телетекста — Aertel — для получения прогноза погоды и новостей, а также телепрограмм и информации о прибытии рейсов в аэропорт.

Это была элегантная система: быстрая, с низкой пропускной способностью, не зависящая от нагрузки пользователя и обеспечивающая читаемый текст даже на аналоговых телевизионных экранах. Поэтому, когда я недавно узнал о 40-летии тестовых передач Aertel, это вновь пробудило во мне мысль, которая годами крутилась в голове. Могу ли я создать радиолюбительскую версию телетекста?

Что такое телетекст?

Впервые разработанный в Великобритании и представленный публике BBC под названием Ceefax, телетекст использовал особенность аналоговых телевизионных сигналов. Эти сигналы передавали видеокадры в виде линий яркости и цвета, а также несколько дополнительных пустых строк, которые не отображались. Телетекст добавлял к этим резервным сигналам цифровой сигнал, передавая последовательность страниц в течение определенного времени. С помощью пультов дистанционного управления зрители вводили трехзначный код нужной страницы. Как правило, в течение нескольких секунд последовательность страниц прокручивалась, отображая желаемую страницу.

Телетекст в эпоху 8-битных систем обеспечивал необычайно разборчивый текст за счет увеличения буквенно-цифровых символов и интерполяции новых пикселей путем поиска существующих пикселей, соприкасающихся по диагонали, и добавления пробелов между символами. Графические символы не интерполировались и представляли собой блочные блоки, известные как «сиксели» из-за их расположения 2х3. В моей современной версии используется шрифт с открытым исходным кодом Bedstead, который воспроизводит внешний вид телетекста, включая графические символы. Джеймс Провост

Телетекст состоит из символов, которые могут быть одного из восьми цветов. Коды управления в потоке символов выбирают цвета, а также могут создавать такие эффекты, как мигающий текст и символы двойной высоты. Читаемость текста была лучше, чем могла обеспечить большинство компьютеров того времени, благодаря микросхеме генератора символов SAA5050, лежащей в основе телетекста. Хотя символы хранятся внутри этой микросхемы в ячейках размером 6 на 10 пикселей — меньше пикселей, чем в типичной ячейке 8 на 8 пикселей, используемой в домашних компьютерах 1980-х годов, — SAA5050 интерполирует дополнительные пиксели для буквенно-цифровых символов на лету, что делает эффективное разрешение 10 на 18 пикселей. Компромисс заключается в очень низком разрешении графики, состоящей из символов, использующих набор блочных пикселей размером 2 на 3.

В телетексте используется сетка 40 на 24 символа. Это означает, что килобайт памяти может хранить целую страницу многоцветного текста, что вдвое меньше памяти, необходимой для аналогичного объема текста, например, на Commodore 64. BBC Microcomputer воспользовался этим, разместив на своей материнской плате микросхему SAA5050, доступ к которой осуществлялся в одном из графических режимов компьютера. Несмотря на примитивную графику, некоторые образовательные игры использовали этот режим, наиболее известной из которых является Granny's Garden, занявшая ту же культурную нишу среди британских школьников, что и The Oregon Trail среди американских.

К 2010-м годам большинство телетекстовых сервисов прекратили вещание. Но многие до сих пор с теплотой вспоминают телетекст, и энтузиасты поддерживают его существование, восстанавливая и архивируя старый контент, запуская интернет-сервисы с актуальными новостными лентами и разрабатывая системы, позволяющие создавать и отображать телетекст на современных телевизорах.

Возобновление работы телетекста

Мне хотелось сделать что-то немного другое. Вдохновившись тем, как BBC Micro использовал телетекст в своих целях, я подумал, что это мог бы быть отличный радиопротокол. В частности, я подумал, что это мог бы быть цифровой аналог медленного телевидения (SSTV).

SSTV — это аналоговый метод передачи изображений, обычно включающий баннеры с позывными радиолюбителей и другими сообщениями. SSTV — это увлекательно, но, как следует из названия, он медленный — самые популярные протоколы отправляют изображение чуть менее чем за 2 минуты — и получить полное изображение с разборчивым текстом может быть непросто. По этой причине изображения SSTV часто передаются несколько раз.

Многие до сих пор с теплотой вспоминают телетекст.

Я решил передавать телетекст, используя протокол AX.25, который кодирует единицы и нули в виде звуковых тонов. Для передач в диапазонах VHF и UHF со скоростью 1200 бод отправка одного экрана телетекста заняла бы 11 секунд. В диапазонах HF данные AX.25 обычно передаются со скоростью 300 бод, что обеспечило бы приемлемое время в 44 секунды на один экран. При многократной отправке страницы телетекста все пропущенные или поврежденные строки заполняются новыми. Таким образом, чуть более чем за 2 минуты я мог бы отправить экран три раза в диапазоне HF, и приемник автоматически объединил бы данные. Я также хотел создать систему на Python для обеспечения переносимости, с редактором для создания страниц, кодировщиком и декодером AX.25, а также монитором для отображения полученных изображений.

Причина, по которой я раньше этого не делал, заключалась в том, что это требует изучения деталей стандарта AX.25 и официальной спецификации телетекста, а затем их перевода в программный пакет, на что у меня никогда не хватало времени. Поэтому я решил провести эксперимент внутри эксперимента и обратился к программированию на Vibe.

Несмотря на популярность vibe-кодирования среди разработчиков, у меня есть сомнения. Даже если бы не было опасений по поводу недостатков ИИ, воздействия на окружающую среду и накопления памяти, я бы все равно беспокоился о зависимости от централизованных систем, которую влечет за собой vibe-кодирование. Весь смысл проекта «сделай сам» заключается в том, чтобы, собственно, сделать это самому. Проект «сделай сам» позволяет создавать вещи для собственных целей, а не просто работать в рамках чужой прибыли и политики.

Тем не менее, критиковать технологию издалека не идеально, поэтому я направил Клода из Anthropic к спецификациям AX.25 и телетекста и объяснил ему, что мне нужно. После обработки примерно 250 000–300 000 токенов и нескольких ночей переписки по поводу ошибок и новых функций, у меня заработала вся система, не написав ни единой строчки кода. Честно говоря, я сомневаюсь, что эта система — которую я называю Spectel — когда-либо появилась бы без использования vibe-кода.

Но я не узнал ничего нового о том, как работает телетекст, и лишь немного больше об AX.25. Обновления зависят от того, смогу ли я оплатить взносы Anthropic. Поэтому я по-прежнему испытываю глубокую неопределенность по поводу кодирования вибраций. И в любом случае остается еще один последний тест: попробовать Spectel на КВ-диапазонах. Конечно, это означает, что мне понадобятся желающие партнеры в эфире. Так что, если вы радиолюбитель и хотите помочь, дайте мне знать в комментариях ниже!