隨著當(dāng)今高清視頻技術(shù)的發(fā)展和4K超高清標(biāo)準(zhǔn)的即將出臺(tái)，視頻制作過(guò)程中需要更多的帶寬來(lái)傳輸源頭(如相機(jī)和存儲(chǔ)器)與匯集處(顯示器和存儲(chǔ)器)之間的視頻數(shù)據(jù)。輸出這些數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法主要借助于數(shù)據(jù)USB接口或視頻輸出DisplayPort或高清晰度多媒體接口(HDMI)。而Thunderbolt接口的引入簡(jiǎn)化了系統(tǒng)接口配置，僅需一個(gè)接口就可滿足數(shù)據(jù)和視頻的傳輸需求。
隨著視頻分辨率從高清到超高清的升級(jí)，數(shù)據(jù)的傳輸量和速率也在不斷提升。例如，一個(gè)像素分辨率為4096×2160、色彩模式為RGB444、色彩精度為12比特的4K視頻的原始未壓縮比特率為19.11Gbps或2.39Gbps，而這僅僅是一幀視頻的大小，如果存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)為30s的該視頻，需要71.66GB的磁盤(pán)空間。
USB3.0是視頻接口技術(shù)的一個(gè)連接選項(xiàng)。然而，當(dāng)用戶使用硬盤(pán)上存儲(chǔ)的視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)編輯時(shí)，USB3.0會(huì)導(dǎo)致明顯的遲滯。主要原因在于，雖然擁有5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率，但USB特有的命令集并非是用來(lái)處理實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)?。此外，?dāng)多個(gè)USB裝置以菊花鏈方式連接在一起時(shí)，遲滯時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。
具有10Gbps數(shù)據(jù)速率的Thunderbolt接口可使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻后期制作的理想速度、最小時(shí)滯和存儲(chǔ)能力。專(zhuān)業(yè)工作室和廣播視頻設(shè)備可在視頻采集卡、存儲(chǔ)設(shè)備、適配器及視頻顯示器中利用這一技術(shù)。此外，與其它串聯(lián)協(xié)議相比，Thunderbolt接口可通過(guò)配套電纜以菊花鏈方式最多外連6個(gè)設(shè)備，同時(shí)還不會(huì)大幅降低數(shù)據(jù)開(kāi)銷(xiāo)。
Thunderbolt簡(jiǎn)介
ThunderboltI/O技術(shù)由Intel公司開(kāi)發(fā)，每個(gè)接口配備兩個(gè)10Gbps全雙工數(shù)據(jù)路徑鏈路，要比Firewire800接口快達(dá)12倍。Thunderbolt采用64b/66b數(shù)據(jù)編碼格式，而Intel開(kāi)發(fā)的接口控制器可將PCI–Express和DisplayPort復(fù)用成為一個(gè)單數(shù)據(jù)流。Intel公司開(kāi)發(fā)的第一代控制器代號(hào)為L(zhǎng)ight Ridge，隨后的第二代、第三代控制器代號(hào)分別是Cactus Ridge和Redwood Ridge，而新一代(第四代)控制器的代號(hào)是Falcon Ridge。
在主機(jī)設(shè)備中，控制器從I/O控制器集線器中獲取PCI–Express數(shù)據(jù)，從I/O控制器中的負(fù)信號(hào)或如圖1所示的外部圖形控制器中獲取DisplayPort數(shù)據(jù)。接下來(lái)，該組合信號(hào)通過(guò)全雙工差分信號(hào)發(fā)出。一般情況下，每個(gè)控制器配備兩個(gè)端口，可進(jìn)行菊花鏈方式的連接。
Thunderbolt采用的是已有的迷你DisplayPort連接器，并已針對(duì)Thunderbolt信號(hào)的特點(diǎn)對(duì)該插槽進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。Thunderbolt還可兼容標(biāo)準(zhǔn)DisplayPort連接。
表1中對(duì)比了映射到迷你DisplayPort連接器上的Thunderbolt信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)DisplayPort信號(hào)。線纜可以是電纜或光纜，但無(wú)論哪一種線纜都必須要保持活動(dòng)狀態(tài)以確保接收端信號(hào)的完整性。對(duì)于處于活動(dòng)狀態(tài)的銅纜，最大長(zhǎng)度約為3m，而光纜的長(zhǎng)度可擴(kuò)展至數(shù)十米。外圍系統(tǒng)會(huì)接收Thunderbolt信號(hào)，并將其送至另一控制器中，使其在終端提取PCIExpress與DisplayPort信號(hào)。
