图像信号处理(ISP)系统,作为数码相机系统的核心部分,承担着拍摄过程中的各种图像处理功能。ISP系统目前面临着两大挑战:1.随着传感器尺寸的不断变大, LineBuffer的大小成为限制系统集成的主要瓶颈。如何减少LineBuffer相关开销,成为降低ISP成本提高ISP性能的重要课题。2.面对日益提高的视觉要求,如何改进色彩滤波插值(CFA)算法。本文首先提出了一种改进的LineBuffer读写模型。运用这种改进的读写模型,可以将LineBuffer的构成由双口RAM改为单口RAM,有效地减少了LineBuffer控制电路复杂度。然后针对拍照和预览两种不同应用模式的要求,本文提出了分段数据通路和基于块的数据通路。通过LineBuffer消耗数量、SDRAM读写次数大小、冗余数据比例及控制复杂性四个方面的比较,本文提出的基于块的数据通路在LineBuffer开销和SDRAM消耗上取得了很好的平衡,是一个很好数据通路解决方案。利用提出的LineBuffer读写模型和基于块的数据通路,能有效地降低LineBuffer相关开销。最后,在色彩滤波插值处理方面,本文提出了一种基于边缘判断的自适应插值算法。这种算法首先利用窗口内的边缘图来判读当前点的方向信息,然后利用自适应的加权插值算法来完成插值。在边缘判断时,更多的边缘信息被考虑进来,提高了边缘判断的准确性。而在插值过程中,采用了泰勒展开和加权相结合的方法。泰勒级数的展开提高了插值的精度,而加权的引入则能根据图像内容来调整插值的权重,起到了校正的作用。通过客观的PSNR数值对比和主观图像质量的对比,提出的算法相比较于传统的算法有明显的提高。