复活电传图文电视：为业余无线电打造数字通信新协议

来源：IEEE Spectrum / Hacker News 作者：Stephen Cass

背景

在20世纪80年代和90年代的欧洲，电视遥控器上通常有一个神奇的“Teletext”（电传图文电视）按钮。在互联网尚未普及进入千家万户的年代，按下这个按钮即可调出数字信息服务，其中包含数百页不断更新的页面。

以作者Stephen Cass在爱尔兰的生活经历为例，他的家庭每天多次访问国家电传图文电视服务——Aertel，以获取天气预报、新闻简报、电视节目指南以及机场航班到达更新等信息。

这是一种优雅的系统：速度快、带宽占用极低、不受用户负载影响，并且即使在模拟电视屏幕上也能呈现清晰可读的文字。近期，恰逢 Aertel 测试发射40周年，这重新激活了作者脑海中酝酿多年的想法：能否为业余无线电（Ham Radio）打造一个电传图文电视版本？

核心内容

电传图文电视的技术原理

电传图文电视（Teletext）最早在英国开发，由英国广播公司（BBC）以 Ceefax 的名称向公众推出。它利用了模拟电视信号的一个特性：视频帧由亮度线和颜色线组成，此外还有一些未显示的空白行。电传图文电视将这些数字信号“搭便车”挂载在这些备用行上，随时间推移循环传输页面。观众通过遥控器输入三位数的页码，几秒后循环便会显示所需页面。

在8位机时代，电传图文电视创造了异常易读的文本。它通过放大字母数字字符、查找对角线相邻的现有像素以插入新像素，并在字符间增加空白来实现这一点。图形字符不进行插值，而是由被称为 sixels（因2x3排列方式得名）的块状像素组成。作者在现代重建中使用了开源字体 Bedstead，以复刻包括图形字符在内的电传图文电视外观。

电传图文电视由最多八种颜色的字符组成。字符流中的控制代码用于选择颜色，并产生闪烁文本和双倍高度字符等效果。其可读性优于当时大多数计算机，这归功于核心的 SAA5050 字符生成芯片。尽管该芯片内部以6x10像素单元存储字符（少于1980年代家用计算机典型的8x8像素单元），但 SAA5050 会实时为字母数字字符插值额外像素，使有效分辨率达到10x18像素。代价是图形分辨率极低，仅由2x3的块状像素组成。

电传图文电视屏幕使用40x24字符网格。这意味着1KB内存即可存储一页多色文本，仅为 Commodore 64 存储同等文本所需内存的一半。BBC Microcomputer 利用这一点，在主板上集成了 SAA5050，可在其一种图形模式下访问。尽管图形粗糙，但仍有一些教育游戏使用此模式，其中最著名的是《Granny’s Garden》，它在英国学童中的文化地位相当于美国学童心中的《The Oregon Trail》。

到了2010年代，大多数电传图文电视服务已停止广播。但许多人仍怀念它，爱好者们通过恢复和归档旧内容、运行带有当前新闻源的基于互联网的服务，以及开发使现代电视能够创建和显示电传图文电视的系统，使其保持活力。

将电传图文电视重新引入无线电

作者希望做一些不同的事情。受 BBC Micro 借用其自身用途的电传图文电视启发，他认为这可能成为一种优秀的无线电协议，特别是作为慢扫描电视（SSTV）的数字对应物。

SSTV 是一种传输图片的模拟方法，通常包括带有业余无线电呼号和其他信息的横幅。虽然有趣，但正如名称所示，它很慢——最受欢迎的协议发送一张图像需要近2分钟，且很难获得带有清晰文本的完整图片。因此，SSTV 图像通常会多次广播。

作者决定使用 AX.25 协议发送电传图文电视，该协议将1和0编码为可听音调。在1,200波特率下发送VHF和UHF传输时，发送一个电传图文电视屏幕需要11秒。在短波（HF）波段，AX.25 数据通常以300波特率发送，这会导致每个屏幕仍需44秒。当电传图文电视页面重复发送时，任何丢失或损坏的行都会由新行填充。因此，在略多于2分钟的时间内，作者可以在HF波段发送三次屏幕，接收器会自动组合数据。

作者还希望用 Python 构建该系统以实现便携性，包括用于创建页面的编辑器、AX.25 编解码器以及用于显示接收图像的监视器。

“氛围编程”（Vibe Coding）的实验

作者此前未进行此项目的原因在于需要消化 AX.25 标准和电传图文电视官方规范的细节，并将其转化为软件套件，而作者从未抽出时间。因此，他尝试了一种“实验中的实验”，转向了“氛围编程”（vibe coding，即主要依靠AI辅助生成代码的开发方式）。

尽管氛围编程在开发者中很受欢迎，但作者持保留态度。即使不考虑AI生成的垃圾代码、环境影响和内存占用问题，作者仍担心其对中心化系统的依赖。DIY项目的核心在于“自己动手”，让个人能够根据自己的目的定制事物，而不是仅仅在别人的利润空间和政策范围内运作。

尽管如此，作者还是将 Anthropic 的 Claude 模型指向 AX.25 和电传图文电视规范，并告知其需求。经过约25万到30万token的处理以及几个夜晚关于错误和功能的来回沟通，作者在未编写一行代码的情况下完成了整个系统的运行。作者诚实地承认，这个他称之为 Spectel 的系统，如果没有氛围编程，可能永远不会问世。

然而，作者并未因此学到关于电传图文电视运作的新知识，对 AX.25 的了解也只增加了一点。系统的更新取决于作者支付 Anthropic 的费用。因此，作者对氛围编程仍深感矛盾。最后还有一个测试：在HF波段试用 Spectel。这意味着需要愿意合作的业余无线电爱好者。

关键要点

• 技术复兴：电传图文电视（Teletext）利用模拟电视信号的空白行传输数字信息，具有低带宽、高可读性和抗干扰能力强的特点，核心依赖于 SAA5050 芯片的实时像素插值技术。
• 协议创新：作者提出将电传图文电视作为业余无线电的数字协议，替代或补充传统的慢扫描电视（SSTV），旨在解决 SSTV 传输速度慢且文本清晰度不足的问题。
• 实现方案：利用 AX.25 协议在业余无线电频段（VHF/UHF/HF）传输数据。通过重复发送页面并利用接收端的纠错组合机制，在HF波段以300波特率实现约44秒/页的传输效率。
• 开发工具：项目名为 Spectel，完全基于 Python 开发，包含页面编辑器、AX.25 编解码器和显示监视器。
• AI辅助开发争议：作者使用 Anthropic 的 Claude 模型通过“氛围编程”完成了代码生成，未编写一行代码。虽然提高了效率，但作者对此持矛盾态度，认为这阻碍了对底层协议（AX.25 和电传图文电视规范）的深入学习，且依赖中心化AI服务违背了DIY精神。
• 社区呼吁：作者呼吁业余无线电爱好者参与测试，以便在HF波段实际验证 Spectel 的性能。

意义与影响

• 业余无线电通信的现代化尝试：该项目探索了将复古数字技术（电传图文电视）与现代通信协议（AX.25）结合的可能性，为业余无线电提供了一种高效、低带宽且具备图形/文本混合显示能力的通信手段，丰富了数字模式的选择。
• AI辅助开发的伦理与实践反思：作者的经历引发了关于“氛围编程”在硬核技术项目（如无线电协议实现）中适用性的讨论。虽然AI能加速原型开发，但可能牺牲开发者对底层技术的深入理解，并带来对中心化AI服务的依赖风险，这与DI