本发明涉及数字摄像机、与该数字摄像机一起使用的数据存储系统以及其操作。
背景技术：
数字摄像机在一些情况下设置有板载数据存储器，在其上可以存储诸如由摄像机捕获到的视频、静态图像和声音的捕获数据，以及诸如元数据的支持数据。摄像机的存储容量通常受限于以下因素：如摄像机的物理尺寸、存储介质的成本、以及摄像机的重量。增加摄像机的可访问存储容量的一种方法是使用可移动存储器，例如成品的存储卡或移动硬盘。尽管这种可移动介质很容易找到和使用，但它仍然具有有限的存储容量并且往往相对昂贵。
为了使可以存储在板载数据存储器中的捕获数据量最大化，数字摄像机通常会处理数据，以使其可以被压缩。捕获的数据可能还需要以允许其通过机载显示器或连接的监视器立即回放(例如，检查捕获视频的质量，帧等)的方式进行编码。这意味着摄像机需要强大的数据处理能力来执行这些功能，并且能够控制数据存储介质的操作。
专业的摄像机比如主要用于广播和视频制作的摄像机通常不会在内部存储任何捕获数据。相反，捕获的数据经由视频传输接口传输至远程数据处理系统。视频接口的一种常见类型是串行数字接口(sdi)系列视频接口。在这种情况下，捕获的数据通常作为根据适用于视频传输接口的视频传输协议格式化的未压缩视频流来传输。远程数据处理系统然后处理所接收的数据并且可以将其存储在远程记录设备上以供稍后使用，使其可用于直通播出等。这些远程数据处理系统既存在优点也存在缺点。首先，这些系统必须能够处理这种高度专业化的数据，包括执行视频压缩和编码。由于视频传输接口主要发送未处理的视频数据，因此它还必须将数据转换为与其数据存储文件系统兼容的格式，并控制其数据存储系统的物理操作。视频传输协议可能仅与以特定分辨率和帧率传输——其可能比捕获的数据质量低——的视频数据兼容，因此存储的视频质量受到限制。此外，这些系统需要离开摄像机的单独操作。然而，其存储容量可能远大于上述的板载数据存储系统。这有利地允许在没有实际存储限制的情况下有效地不中断摄像机的记录操作。
一些数字摄像机既具有板载数据存储器也具有视频传输接口以将捕获的数据发送到外部数据处理系统。这种摄像机必须具备执行上述所有功能的能力。在使用中，摄像机操作者选择是将捕获的数据存储在板载数据存储系统还是传输出去并且摄像机执行所需的数据处理并将数据传送到选定的“目的地”。在一些摄像机中，可以同时使用这两个操作模式。
本发明人已经确定存在对解决上述系统的一个缺点的用于摄像机的替代记录解决方案的需要。
在说明书中的对任何现有技术的参照并不是承认或暗示：在任何司法管辖区域该现有技术形成公知常识的一部分，或者可合理地预期该现有技术被理解为、被认为是相关的和/或本领域技术人员对其他现有技术的组合。
技术实现要素：
在广义的概念中，本发明包括利用数字摄像机的视频传输接口将视频数据传输到在摄像机的控制下操作的数据存储设备的方法和系统及其组件。由于摄像机控制数据存储装置，因此可能会偏离视频传输接口使用的本地视频传输协议。特别是可以避免对适用于通过摄像机的视频传输接口传输的视频流的分辨率和/或帧率的一般限制。数据存储装置优选地安装于摄像机和/或通过与摄像机相关联的能量源供电。
在第一方面，提供了一种数字摄像机，其包括：
图像捕获系统，被配置成将接收到的光转换成视频数据；
数据处理流水线，被配置成处理至少所述视频数据以生成视频输出数据；
视频传输系统，能够操作成以至少一种本地视频传输格式传输处理过的视频输出数据；
数据存储系统，被配置成接收视频输出数据并且将所述视频输出数据存储在本地非易失性存储器中；
所述数据处理流水线能够以多个模式操作，所述多个模式包括：
第一模式，在第一模式中，所述视频输出数据被传送至数据存储系统以存储在本地非易失性存储器上；
第二模式，在第二模式中，视频输出数据被格式化成视频传输系统的本地视频数据格式并且被传送至视频传输系统用于传输；以及
第三模式，在第三模式中，所述视频输出数据被处理成并非视频传输系统的本地视频数据格式的视频数据格式并且被传送至视频传输系统用于传输至第二存储器。
在另一方面，提供了一种数字摄像机，其包括：
图像捕获系统，配置成将接收到的光转换成视频数据；
数据处理流水线，配置成处理至少所述视频数据以生成视频输出数据；
视频传输系统，能够操作成以与视频传输系统的本地视频传输格式兼容的一个或更多个本地视频数据格式传输视频输出数据；
数据存储系统，配置成接收视频输出数据并且将所述视频输出数据存储在本地非易失性存储器中；
所述数据处理流水线能够以多个模式操作，所述多个模式包括：
第一模式，在第一模式中，所述视频输出数据被传送至数据存储系统以存储在本地非易失性存储器上；
第二模式，在第二模式中，视频输出数据被格式化成视频传输系统的本地视频数据格式并且传送至视频传输系统用于传输；以及
第三模式，在第三模式中，所述视频输出数据被传送至视频传输系统以传输至第二存储器，
其中，当使用所述第三模式时，所述视频传输系统被配置成以格式不可知的形式传输视频输出数据。
在一种形式中，以格式不可知的形式传输视频输出数据包括在不使用本地视频数据格式和视频传输系统的本地视频传输格式中的任一者或两者的情况下传输所述视频输出数据。
在一些形式中，视频传输系统可以仅应用在传输之前对视频输出数据进行编码的数据。在以上方面中，优选地，数据处理流水线可以以第一模式同时和第二或第三模式一起操作。
优选地，数据处理流水线在以第三模式操作时不能以第二模式操作。在优选形式中，摄像机能够确定第二存储器的可用性并且使得数据处理流水线以第三模式操作。
优选地，第二存储装置是由数字摄像机控制的外部存储装置，例如硬盘、固态驱动器等。
在上述方面中的任一方面的实施方中的数据处理流水线可以优选地包括：
图像处理子系统；
视频编码子系统；
格式转换子系统。
在第一模式中，视频数据在传送至数据存储系统之前由图像处理系统和视频编码系统处理。
在第二模式中，视频数据在传送至视频传输系统之前由图像处理系统和格式转换系统处理。
在第三模式中，视频数据在传送至数据传输系统之前由图像处理系统和视频编码系统处理。在该模式下，格式转换子系统优选地不用于转换视频输出数据的格式。
视频编码子系统可以配置成将视频数据以任何视频格式编码，包括但不限于：losslesscinemadngraw格式、appleprores422hq格式、prores422格式。
图像处理子系统可以执行以下功能中的任意一个或多个功能：校正不期望的光学效应、去马赛克、伽马校正、噪音降低、在捕获的图像数据中的像素到像素变化的校正、色彩空间转换等。
本文描述的数据处理流水线可以由硬件或软件或其两者的组合形成。例如，视频编码子系统可以是包括一个或更多个数据处理器以及相关的工作存储器的数据处理系统，被编程以实现子系统的功能例如视频编码。在其他实施方式中，其可以包括适用于处理视频数据(并且可选地元数据和音频数据)asic或编程的fpga。虽然名义上描述为分离，但组成数据处理流水线的子系统可共享硬件和/或软件组件。
视频传输系统可以优选地包括具有至少视频输出端口的接口。优选地，视频接口包括视频输出端口和视频输入端口。视频接口可以根据sdi视频协议或其他视频传输协议操作。
在优选形式中，摄像机可以包括存储器控制子系统，被配置成在视频输出数据被发送至视频传输系统时控制视频数据在第二存储器上的存储。存储器控制子系统优选地布置成将控制信号经由视频传输系统传输至第二存储器和/或经由视频传输系统接收来自第二存储器的控制信号以控制第二存储器上的视频数据的存储和检索。
存储器控制子系统可以进一步执行传输至第二存储器的视频输出数据和/或控制信号的错误检测和校正处理。在一个形式中，错误检测和校正处理可以包括计算与视频输出数据或控制信号一起传输的纠错码。
在一些实施方式中，摄像机可以确定外部装置至视频传输系统的连接。在一些实施方式中，这可以包括确定第二存储器的可用性并且使得数据处理流水线以第三模式操作。
在优选形式中，摄像机包括使用户能够选择数据处理流水线的操作模式的用户界面。用户界面优选地使得用户能够选择视频数据的存储目的地，其对应于对第一和第三操作模式中的任一个或两个的选择。
摄像机可以包括用于对其操作提供电力的电力供应系统。电力供应系统优选地包括至少一个电池或其他电力储存系统或用于接收电力线缆以从外部电源接收电力的端口。摄像机和/或电力供应系统可以包括用于给附件例如第二存储器供电的电力输出端。
摄像机装置可以包括安装结构件，其被配置成与附件如电池或第二存储器配合以将附件机械联接至摄像机。视频接口在一些实施方式中可以形成机械联接的一部分。
在第二方面，提供了一种摄像机，其包括：
图像捕获系统，用于捕获图像并且输出表示捕获的图像的视频数据，
视频传输系统，允许联接至一个或更多个外部装置并且配置成使用本地视频传输格式传输视频数据，所述本地视频传输格式能够与具有一个或更多个预定视频帧率和/或分辨率的视频数据的传输兼容，
数据处理流水线，用于将视频数据处理成可能不具有与本地视频传输格式兼容的视频帧率和/或分辨率的第二视频数据格式，并且将所述第二视频数据发送至摄像机的视频传输系统以存储在联接至视频传输系统的外部大容量存储装置上。
优选地，本地视频数据格式可以是本地传输未压缩的视频数据的格式。优选地，数据处理流水线配置成在不需要将第二视频数据转码成具有与本地视频数据格式兼容的视频帧率或分辨率中的任一者的视频数据的情况下生成用于经由视频传输系统的本地视频传输格式传输的第二视频数据。最优选地，表示第二视频数据的数据被格式化成能够根据本地视频传输格式的物理编码传输的数据流。如将认识到的，在这种情况下，在视频传输系统接口上传输的底层数据可以不是与本地视频传输格式兼容的视频数据。
数据处理流水线优选地还被配置成处理经由视频传输系统传输至外部大容量存储装置的控制数据，所述控制数据被配置成控制视频数据在外部大容量存储装置上的存储。
数据处理流水线可以被配置成使得能够执行传输至第二存储器的视频输出数据和/或控制信号的错误检测和校正处理。在一个形式中，错误检测和校正处理可以包括计算与视频输出数据或控制信号一起传输的纠错码。
在一个形式中，视频传输系统包括至少视频输出端口。在一个形式中，视频传输系统包括视频输出端口和视频输入端口。视频接口可以根据sdi视频协议操作。
在优选形式中，摄像机可以包括存储器控制子系统，其被配置成在视频输出数据被发送至视频传输系统时控制视频数据在第二存储器上的存储。存储器控制子系统优选地布置成将控制信号经由视频传输系统传输至第二存储器以控制视频数据在第二存储器上的存储和检索。存储器控制子系统可以包括主机总线适配器以根据数据存储协议将第二视频数据转换成信号从而传输至外部数据存储系统。
在第三方面，提供了一种操作摄像机的方法，该摄像机包括：图像捕获系统，配置成将接收到的光转换成视频数据；数据处理流水线，配置成处理至少所述视频数据以生成视频输出数据；视频传输系统，可操作成传输至少一个本地视频传输格式的视频数据；数据存储系统，配置成接收视频输出数据并且将其存储在非易失性存储器中；所述数据处理流水线能够以下述项中的一项或更多项操作：
第一模式，在第一模式中，所述视频输出数据被传送至数据存储系统以存储在本地非易失性存储器上；
第二模式，在第二模式中，视频输出数据被格式化成视频传输系统的本地视频数据格式并且传送至视频传输系统用于传输；以及
第三模式，在第三模式中，所述视频输出数据被处理成并非视频传输系统的本地视频数据格式的视频数据格式并且被传送至视频传输系统用于传输至第二存储器。
该方法包括：
在第二存储器连接至视频传输系统的情况下启用第三操作模式。
优选地，本地视频传输格式能够与视频传输的具有一个或更多个预定视频帧率和/或分辨率的视频数据格式数据兼容。在这种情况下，在第三操作模式中，数据处理流水线将视频数据处理成不具有与原始视频传输格式兼容的视频帧率和/或分辨率的第二视频数据格式。
该方法还可以包括在第二存储器不连接至视频传输系统的情况下启用第二操作模式。
该方法可以包括用户输入以选择数据处理流水线的操作模式。输入可以包括接收用于捕获视频的数据存储目的地的选择，其对应于第一操作模式和第三操作模式的选择。
在第一操作模式和/或第三操作模式中，数据处理流水线能够将视频数据处理成能够存储在数据存储介质上的存储格式。该数据存储格式能够直接写入数据存储介质。
在一些实施方式中，第一和/或第三操作模式包括编码视频数据或压缩视频数据。在上面提及的实施方式中的任意实施方式中，当数据处理流水线以第三模式操作并且第二存储器连接至视频传输系统时，该方法可以包括：
将视频输出数据格式化成能够在视频传输系统的本地视频传输格式内传输，以及将视频数据传输至第二存储器的形式。
将视频输出数据格式化成能够在视频传输系统的本地视频传输格式内传输的形式优选地包括根据视频传输系统的本地视频传输格式应用视频输出数据的数据编码。控制数据和其他链路控制数据也可以被传输。优选地，仅包括视频输出数据的数据流的数据编码通过视频传输系统执行。
优选地，这不包括对视频数据的转码。
该方法还可以包括执行传输至第二存储器的视频输出数据和/或控制数据的错误检测和校正处理。在一个形式中，错误检测和校正处理可以包括计算与视频输出数据或控制数据一起传输的纠错码。
该方法还可以包括接收视频传输系统的本地视频传输格式的视频输出数据；以及
处理根据视频传输协议格式化的接收数据并且转换该数据用于写入至数据存储系统。
优选地，从视频传输系统的本地视频传输格式处理视频输出数据不包括对视频输出数据转码。
该方法还可以包括在第二存储系统与摄像机之间经由视频传输系统传输和/或接收存储系统控制信号。
该方法还可以包括检查与控制信号和或视频输出数据一起接收到的接收的错误检测和/或校正数据。在检查到错误时，采取措施。措施可以包括丢弃对应的接收数据，执行错误校正，请求检测到具有错误的数据的重传。
在另一方面，提供了一种操作摄像机的方法，该摄像机包括：图像捕获系统，配置成将接收到的光转换成视频数据；数据处理流水线，配置成处理至少所述视频数据以生成视频输出数据；视频传输系统，可操作成传输至少一个本地视频传输格式的视频数据；数据存储系统，配置成接收视频输出数据并且将其存储在非易失性存储器中；所述数据处理流水线能够以下述项中的一项或更多项操作：
第一模式，在第一模式中，所述视频输出数据被传送至数据存储系统以存储在本地非易失性存储器上；
第二模式，在第二模式中，视频输出数据被格式化成视频传输系统的本地视频数据格式并且传送至视频传输系统用于传输；以及
第三模式，在第三模式中，视频输出数据被传送至视频数据格式并且传送至视频传输系统以传输至第二存储器；
该方法包括以格式不可知的形式在视频传输系统上传输视频输出数据。
在一种形式中，以格式不可知形式传输视频输出数据包括在不使用本地视频数据格式和视频传输系统的本地视频传输格式中的任一者或两者的情况下传输所述视频输出数据。
在一些形式中，视频传输系统可以仅应用在传输之前对视频输出数据进行编码的数据。
在一些形式中，执行视频输出数据和/或控制信号的错误检查和或校正处理。这可以包括计算与视频输出数据或控制信号一起传输的纠错码。
在另一方面，提供了一种用于摄像机的大容量存储装置，所述装置包括：
视频数据传送接口，被配置成联接至视频输入源以接收根据至少一个本地视频传输协议传输的数据；
数据存储系统，被配置成根据数据存储格式存储数据；
数据转换系统，被配置成根据视频传输协议转换接收在视频数据传送接口上的数据并且将数据转换用于写入至数据存储系统。
在一种形式中，数据转换系统接收表示待被写入至数据存储系统的视频数据根据接口的本地视频传输协议物理编码的信号，但所述视频数据并不根据本地视频数据格式或视频数据传送接口的本地视频传输格式中的任一者或两者格式化。
数据转换系统能够执行接收数据的数据解码转换以生成待被写入至数据存储系统的视频数据。转换的数据可以以数据存储格式直接可用或通过附加流控制数据的移除而转换成数据存储格式。
数据转换系统还可以在接收数据内接收存储系统控制信号并且向数据存储系统输出控制信号。
优选地，视频数据传送接口进一步配置成传输根据至少一个本地视频传输协议格式化的数据。数据转换系统可以配置成转换读取自数据存储系统的数据并且将该数据格式化成视频传输协议以经由视频数据传送接口进行传输。
数据转换系统还可以在传输的数据内传输存储系统控制信号。
优选地，数据传送接口包括视频输入端口和/或视频输出端口。所述端口或多个端口可以优选地配置成根据至少一个本地视频传输协议接收或传输视频数据。优选地，这是串行视频传输协议。
在一些实施方式中，数据转换系统可以包括主机总线适配器以根据数据存储格式将接收到的数据转换成信号从而传输至数据存储系统的数据存储介质。数据转换系统可以包括缓冲系统，其中，经由数据传送接口接收到的数据在传送至数据存储介质之前被缓冲。在这种情况下，存储系统控制信号可以影响数据到达数据接口的速度以控制缓冲数据的量。
大容量存储装置可以包括用于对其操作提供电力的电力供给系统。电力供应系统可以包括至少一个电池或其他电力储存系统或用于接收电力线缆以从外部电源接收电力的端口。
大容量存储装置可以包括安装结构件，其被配置成与摄像机配合以在使用中将大容量存储装置机械联接至摄像机。视频接口在一些实施方式中可以形成机械联接的一部分。
大容量存储设备可以包括另一安装结构件，其被配置为与视频摄像机系统的其他部件配合以在使用时将其他部件机械地联接到大容量存储设备。在优选的形式中，另一个部件是可以通过另外的安装结构件附带在大容量存储装置上的电池。在该实施方式中，大容量存储系统可以进一步将电力从电池提供给摄像机。
还可以提供一个或更多个附加安装结构件以实现其他组件或附件(例如电池)至大容量存储装置的安装。以这种方式，电池、附件(包括另一大容量存储装置)可以“附带”在大容量存储装置上。
在另一方面，提供了一种配置这类摄像机的方法，这类摄像机包括图像捕获系统和配置成根据本地传输协议传输数据的视频接口。
该方法包括：
接收一个或更多个软件更新数据文件；
更新存储在摄像机的存储器中并且配置成控制摄像机的操作的软件，使用一个或更多个软件更新数据文件使得存储在摄像机的存储器中、配置成控制摄像机的控制操作的软件在执行时使得摄像机根据本文描述的方法操作。在软件概念的方面，更新应被理解为是指改变或更新摄像机的包括固件升级等的操作指令的任何机制。
如本文所用的，除上下文另有要求外，术语“包括”和术语的变型例如“包含(comprising)”，“包括了(comprises)”和“包含(comprised)”不旨在排除其他附加物、部件、整体或步骤。
根据下面以示例的形式给出并参照附图的描述，本发明的其他方面以及前面段落中所述方面的其他方面将变得显而易见。
附图说明
图1是示出了数字摄像机的示意性框图。
图2是示出了数据如何可以在本发明的至少一个实施方式中处理的示意性功能框图。
图3是能够执行本发明的实施方式的数字摄像机和远程存储装置的示意性框图。
图4是能够执行本发明的另一实施方式的数字摄像机和远程存储装置的示意性框图。
图5示出了执行本发明的实施方式的方法。
具体实施方式
现在将参照附图仅以非限制性示例的方式描述本发明的示例性实施方式。图1是示出了数字摄像机的示意性框图。这样的摄像机的一个示例是由blackmagicdesign生产的ursa系列摄像机或类似摄像机中的一员。
摄像机10包括配置成将接收到的光转换成视频数据的图像捕获系统12。在该示例中，图像捕获系统12包括图像传感器(例如，ccd或cmos图像传感芯片或类似物)和相关的光学滤波器12b(例如，ir截止滤波器或光学低通滤波器)。光学系统13例如透镜设置成在图像传感器上形成图像。由图像捕获系统12生成的视频数据通常将是原始传感器数据，其被传送至数据处理流水线16作进一步处理。首先，原始视频数据被传送至图像处理子系统18。图像处理子系统18可以包括一个或更多个数据处理器，比如asic或fpga或微处理器，并且配置成执行一系列图像处理任务。这些任务可以包括但不限于：不期望的光学效应如枕形失真或其他的校正，对bayer马赛克图像进行去马赛克，伽马校正，噪音校正，捕获视频数据中的像素到像素变化的校正，例如通过移除失效像素并且校正转换效率变化、色彩空间变化进行像素到像素变化的校正。工作存储器20设置成实现数据在图像处理或图像压缩和其他任务期间的短期存储。
数据处理流水线还包括视频编码系统22。视频编码系统22通常将通过提供配置成使得处理器执行一个或更多个视频编码的软件来执行。该系统可以用于编码视频数据并且可选地将视频数据压缩成期望的格式。例如，视频编码子系统22可以配置成将视频数据编码成任何已知视频格式，包括cinemadngraw格式、appleprores422hq格式、prores422格式等等。
数据处理流水线16还包括格式转换系统24，其将视频输出数据处理成能够经由视频传输系统26传输的格式。如将在下面更详细描述的，视频传输系统26通常配置成仅传输满足一个或可能若干个本地视频传输协议的视频数据。这些本地视频传输协议将特别要求能够经由视频传输系统进行传输的视频数据的帧率和/或图像分辨率。格式转换系统24设置成将视频数据在传送至视频传输系统26之前格式化成所述本地视频传输格式中的一个视频传输格式以实现传输。这可以包括将视频数据从其原始格式转码成视频传输系统26的本地视频传输格式(之一)。
视频传输系统能够操作成经由具有至少一个视频输出端口的视频接口传输(并且可选地接收)视频输出数据。视频接口可以是双向的并且因此还包括视频输入端口。例如，视频接口可以是sdi接口或其他接口。如上面指示的，sdi接口可以以各种比特率操作以传送一系列本地视频传输格式的视频——例如，3d-sdi可以以高达每秒60帧传送1080p分辨率的高清视频。此外，本地视频传输格式还可以指定用于传递视频数据的颜色编码和比特流格式。
摄像机还包括呈存储器控制子系统28形式的数据存储系统，其配置成控制视频数据(和任何其他数据)在本地非易失性存储器30上的永久存储。如上面指出的，本地存储器30可以使用可移动存储器比如存储卡或可移动硬盘。在这种情况下，存储器控制子系统将包括用于在使用中实现与可移动存储器的机械和电气连接的存储器接口(例如，插口)。然而，在通常情况下，存储器控制子系统28布置成传输控制信号至本地存储器30和/或从本地存储器30接收控制信号以控制视频数据在存储器30上的存储和检索并且还执行用于存储的任何数据的编码或格式化。例如，存储器控制子系统可以包括主机总线适配器以根据数据存储协议将视频数据(和要存储的任何其他数据)转换成信号写入存储器30。例如，存储器30可以是根据串行ata协议操作的固态驱动器，在这种情况下，存储器控制子系统将操作成控制sata的操作并且管理对存储器的数据的读取和写入。
一般地说，图1的摄像机可以以两种模式(可能同时)与数据处理流水线16一起操作。在第一模式中，数据被处理以存储在存储介质30上。在这种情况下，从图像捕获系统12输出的视频数据在传送至数据存储系统28以写入存储器之前由图像处理系统18和视频编码系统12处理。格式转换系统24不是必须的，因为对能够存储在存储器30上的视频数据的格式没有严格限制。例如，未经过任何图像处理的原始传感器数据理论上可以存储在存储器30中，在这种情况下，图像处理系统18或编码系统25对视频数据是透明的。在一个替代方案中，可以存储高度校正和压缩形式的视频数据。如本领域技术人员已知的，在这两个示例之间存在许多其他级别的编码和压缩。此外，如上面指出的，仅这些可能性的非常小的子集生成具有与视频传输系统26兼容(本地的)的视频数据格式的视频数据。
在第二模式中，数据处理流水线16向视频传输系统26发送数据。在图像处理之后，视频输出数据通过格式转换系统24格式化成视频传输系统的本地视频数据格式并且传送至视频传输系统用于在视频接口上传输。
在一些情况下，这两个操作模式可以同时操作。例如，对于能够捕获4k视频的摄像机，以1080p高清电视内容广播的数据流可以通过以第二数据处理模式处理传送出视频传输接口。存储全4k分辨率视频的文件也可以通过在本地存储器30上使用第二操作模式保存。
本发明人已经认识到由于图1的摄像机已经特别具有编码视频数据和将视频数据压缩成各种格式并且将视频数据存储至摄像机中的介质的能力，因此摄像机仅需要一种机制将大的外部存储介质附接至摄像机以显著增大摄像机的存储能力。发明人进一步认识到摄像机的视频传输接口可以被用于连接至大的外部存储器。此外，通过以第三模式操作摄像机的视频处理流水线，仅需要少量(如果有的话)附加硬件来执行系统。
相应地，在本发明的实施方式中，数据处理流水线可以以第三模式操作。在第三模式中，视频输出数据被处理并且传送至视频传输系统用于传输至第二存储器例如外部存储器。然而，要存储在第二存储器上的视频数据不需要具有视频传输系统的本地视频数据格式。在第三模式中，视频数据在传送至视频传输系统之前由图像处理系统18和视频编码系统22处理。格式转换子系统24不用于转换视频输出数据的格式。
这可以通过用摄像机10有效地控制第二存储器来实现。这使得摄像机和存储器有效绕过视频传输系统的高级别格式化要求并且仅使用其下层协议。由摄像机对第二存储器执行的存储器控制的等级可以在实施方案之间变化，这将在下面描述中变得显而易见。
图2示意性地示出了本发明的实施方式中的数据处理流水线的三种操作模式。实线指示第一操作模式，虚线表示数据处理流水线的第二操作模式，并且点划线表示数据处理流水线的第三操作模式。
图3示出了图1的摄像机10和配置成操作为如上所述的第二存储器的大容量存储装置100。摄像机可以与前面实施方式的摄像机基本相同，但需要附加功能来使用大容量存储装置100，即，能够控制大容量存储装置100的使用的软件和/或硬件组件。在现有摄像机中，这样的软件模块可以以软件升级的方式提供以实现大容量存储装置100的使用。
大容量存储装置100包括配置成联接至视频输入源的视频数据传送接口26a，在这种情况下，其是摄像机10的视频传输系统26。大容量存储装置100还包括数据存储系统102。数据存储系统102可以包括任何类型的大规模数据存储系统，包括一个或更多个硬件驱动器、闪存驱动器、可移动固态驱动器或驱动器阵列。数据存储系统通常将配置成根据数据存储格式例如sata硬盘驱动器存储数据。最终，大容量存储装置包括配置成转换接收的数据用于写入数据存储系统的(下层的)数据转换系统103。更具体地，视频数据接口物理上适合于接收根据本地视频传输协议编码的信号。在该示例中，该接口在物理上和电气上与sdi标准兼容，由于其匹配摄像机10的传输系统26因此被选择。
数据转换系统103在本示例中包括用于接收和处理信号、与视频传输系统电气上兼容的物理层104。摄像机10在视频传输系统26内包括匹配物理层以实现摄像机10与大容量存储装置100之间的物理通信。在本发明的优选实施方式中，当将数据存储在外部大容量存储装置10上时，数据传输系统限定成使用数据处理流水线提供的数据流来执行数据编码功能。在这种操作模式下，从数据传输系统不需要传输的数据根据其本地数据传输协议格式化成兼容的数据传输格式或汇编或成帧的意义上来说，数据传输系统有效地变成格式不可知的。
数据转换系统103还包括存储链路层106，其与摄像机10的对应存储传输组件110配合工作。存储传输控制器可以设置为摄像机内的专用系统，但更典型的是软件模块。存储传输控制器可以以视频传输系统或存储器控制系统的任一部分的形式运行或以独立模块的形式运行。存储链路层106控制摄像机与存储phy组件108之间的逻辑连接并且处理数据流控制、缓冲、传输速率等。有利地，摄像机已经适用于生成适合存储在其内部存储器30上的数据。以这种方式格式化的视频数据(如上面指出的不限于视频传输系统26的本地视频数据格式)因而可以与链路管理上层数据一起汇编，通过摄像机的存储传输组件110并且使用视频传输接口26的本地视频传输协议的数据编码(包括诸如数据加扰的东西以防止零的长期运行等)，但优选地不具有视频传输协议强加的上层格式限制。存储传输组件110还可以执行适当的错误检测或校正处理。
应当认识到的是，sdi接口上的视频传输不一定需要传输错误处理、保护或甚至校正机制，因为传输的数据通常被用作不允许重传视频帧的直播流。此外，当传输的视频图像的单个像素损坏时，错误不会导致任何主要问题。然而，在本发明的实施方式中并非如此。当经由这样的视频传输系统传输存储数据时，附加的错误保护被优选执行以确保当向大容量存储装置传送数据/从大容量存储装置传送数据时任何潜在错误不能导致大容量存储装置100的文件系统的损坏，或在从大容量存储装置100读取数据时摄像机存储器的文件系统的损坏。例如，该系统可以包括奇偶校检和crc以防止链路错误。crc校检优选地用于确保控制数据在摄像机与大容量存储装置之间或大容量存储装置与摄像机之间的正确接收。
视频phy104简单地忽略接收到的数据的内容，并将其传送给存储链路组件106以根据其协议进行解释。
待写入扩展存储介质102的实际视频数据被传送到控制大容量存储设备100的扩展存储介质102的低级操作的存储物理层108。
数据传送过程可以被视为接收表示要写入至数据存储系统的视频数据的信号的数据转换系统103的存储phy组件106，该信号已经由视频phy104接收并且以与具体视频传输协议兼容的方案编码，但不一定具有本地视频数据传输协议或相关视频数据格式化协议的任何上层格式。
如上面指出的，数据转换系统103还可以在接收的数据内接收存储系统控制信号并且向数据存储系统输出控制信号。尽管，数据转换系统103可以包括缓冲系统，其中，数据在存储介质102准备好再次接收数据之前被缓冲，在一种形式下，这些控制信号实现摄像机10与大容量存储装置100之间的数据流控制机制以避免在大容量存储装置100中需要过量数据缓冲。大容量存储装置还可以配置成执行错误保护处理，例如，通过接收任何编码的错误检测或传输的校正数据执行错误检测和或校正处理。在检查到错误时，采取措施。措施可以包括丢弃对应的接收数据，执行错误校正，请求检测到具有错误的数据的重传。
图5示出了摄像机10与大容量存储装置100之间的数据和控制信号的流并且示出了对写入传送的流控制如何能够执行。在优选形式中，这通过下述方式实现：在返向链路150上发送特殊字符(从大容量存储装置100至摄像机视频输入)以向存储传输组件110发关于扩展存储介质状态的信号，例如已就绪或待保持。如果存储装置请求在写入传送期间保持，大容量存储装置100将保持状态传送回摄像机10使得在存储单元中仅存在很小的缓冲请求并且缓冲主要发生在摄像机10的缓冲器20。
在这种情况下，该系统布置成实现存储数据100经由视频传输接口26传送回摄像机10，例如以实现在摄像机显示器10上的用于流视频的高速视频输入，读取传送可以使用类似的机制。
图4示出了根据本发明的实施方式的摄像机10和大容量存储装置100的另一实施方式。该方案不同于图3之处在于对存储装置100的附加控制已经被传送至摄像机10。该方案不同于前面实施方式之处在于链路控制和存储控制通过扩展存储传输模块110在摄像机10中执行(先前通过存储装置100的存储链路106和phy组件106执行)。在这种情况下，大容量存储装置100的数据转换系统103本质上仅仅变为一个phy层。在这种情况下，扩展存储传送模块110输出与存储介质102操作协议(例如sata)直接兼容的数据包。这些将视频传输接口26的本地视频传输协议中的(至少)视频负载的位置传输到大容量存储设备100。大容量存储设备的数据转换系统103提取这些数据包，并将它们在存储器phy层上直接传送给扩展存储介质100。可以在使用本发明的实施方式的传输上实施适当的错误保护方案(例如，检测和/或校正方案)。错误检测或校正可以包括用数据包发送错误校正码。
如上面所指出的，摄像机与大容量存储装置之间通常存在两种类型的事务：控制数据的命令类事务以配置或请求传送；以及由请求产生的批量传送的数据类事务。
不同类型的数据事务的错误校正形式可以相同或不同。例如，系统可以包括奇偶校验以及crc。
命令类型事务的内容可以通过更稳健的方案来保护，例如附加在命令包末尾的crc。不正确的crc收到的命令被忽略，从而防止数据请求无效或不正确的地址。例如可以使用校验和，如crc32等。不太稳健的检查如奇偶校验可以为摄像机与存储系统之间的数据类型事务提供轻量级的保护(反之亦然)。如果检测到奇偶校验错误，则数据包的其余部分将被忽略并丢弃数据。随后可以执行存储传输控制器的重置，以确保下一个事务的干净启动。
回到摄像机10的整体操作，确定数据处理流水线应该在哪种操作模式下操作可以是自动的或手动的。在一些实施方式中，这可以包括确定第二存储器的可用性，例如，通过从外部存储器信号接收预定信号来确定第二存储器的可用性，并且如果第二存储器连接到视频传输系统，则自动激活第三操作模式。摄像机还可以提供用户界面，使用户能够选择数据处理流水线的操作模式。这样的用户界面优选地使得用户能够选择视频数据的存储目的地，其对应于对第一和第三操作模式中的任一个或两个的选择。也就是说，可以向用户呈现允许他们挑选本地存储或远程存储数据的界面(例如在显示器或触摸屏15上)。选择远程存储的选项只能在摄像机检测到(或被告知)第二存储器的连接时启用。
摄像机10可以包括用于为其操作提供电力的电力供给系统112(如图3所示)。电力供应系统112优选地包括至少一个电池或其他电力储存系统或用于接收电力线缆以从外部电源接收电力的端口。摄像机和/或电力供应系统112可以(分别)包括用于给第二存储器100供电的电源连接器114a或114b。大容量存储装置可以包括用于对其操作提供电力的电力供应系统。电力供应系统可以包括至少一个电池或其他电力存储系统或用于接收电力线缆以从外部电源比如摄像机10、摄像机电池或其他电源接收电力的端口。
摄像机10可以包括安装结构件21a，其配置成与大容量存储装置100上的对应安装结构件21b(仅为了清楚起见示出在图4中)配合以将外部存储器100机械联接至摄像机10。例如，安装结构件21a和21b可以是v锁安装件(v-lockmount)的配合部件。视频接口的接头和/或端口在一些实施方式中可以形成机械联接的一部分。
大容量存储设备可以包括另一安装结构件，其被配置为与视频摄像机系统的其他部件配合以在使用时将其他部件机械地联接到大容量存储设备。在优选的形式中，另一个部件是可以通过另外的安装结构件附带在大容量存储装置上的电池。在该实施方式中，大容量存储系统可以进一步将电力从电池提供给摄像机。安装结构件可以是安装至大容量存储装置的电池板。大容量存储装置可以包括电力通路线缆，以使得电力可以从电池提供至摄像机。如上面指出的，本发明的实施方式可以通过更新具有合适的数据处理系统和视频传输接口的现有摄像机的操作软件来相对容易地实现，以使这些摄像机能够利用如本文所述的第二存储器。