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，視頻制作過程中需要更多的帶寬來傳輸源頭(如相機(jī)和存儲器)與匯集處(顯示器和存儲器)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接口的引入簡化了系統(tǒng)接口配置，僅需一個接口就可滿足數(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，數(shù)據(jù)的傳輸量和速率也在不斷提升。例如，一個像素分辨率為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，如果存儲時長為30s的該視頻，需要71.66GB的磁盤空間。
USB3.0是視頻接口技術(shù)的一個連接選項(xiàng)。然而，當(dāng)用戶使用硬盤上存儲的視頻進(jìn)行實(shí)時編輯時，USB3.0會導(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處理實(shí)時視頻傳輸?shù)?。此外，?dāng)多個USB裝置以菊花鏈方式連接在一起時，遲滯時間會更長。
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)時視頻后期制作的理想速度、最小時滯和存儲能力。專業(yè)工作室和廣播視頻設(shè)備可在視頻采集卡、存儲設(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接口可通過配套電纜以菊花鏈方式最多外連6個設(shè)備，同時還不會大幅降低數(shù)據(jù)開銷。
Thunderbolt簡介
ThunderboltI/O技術(shù)由Intel公司開發(fā)，每個接口配備兩個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開發(fā)的接口控制器可將PCI–Express和DisplayPort復(fù)用成為一個單數(shù)據(jù)流。Intel公司開發(fā)的第一代控制器代號為Light Ridge，隨后的第二代、第三代控制器代號分別是Cactus Ridge和Redwood Ridge，而新一代(第四代)控制器的代號是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，該組合信號通過全雙工差分信號發(fā)出。一般情況下，每個控制器配備兩個端口，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Thunderbolt信號的特點(diǎn)對該插槽進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。Thunderbolt還可兼容標(biāo)準(zhǔn)DisplayPort連接。
表1中對比了映射到迷你DisplayPort連接器上的Thunderbolt信號和標(biāo)準(zhǔn)DisplayPort信號。線纜可以是電纜或光纜，但無論哪一種線纜都必須要保持活動狀態(tài)以確保接收端信號的完整性。對于處于活動狀態(tài)的銅纜，最大長度約為3m，而光纜的長度可擴(kuò)展至數(shù)十米。外圍系統(tǒng)會接收Thunderbolt信號，并將其送至另一控制器中，使其在終端提取PCIExpress與DisplayPort信號。
