前言：过去10年间，现代监测和控制室环境得到很大的发展，它已从一大堆基于CRT的传统监测器发展到现在可提供大量多画面监控解决方案。有许多不同的方法来实现监控，在本文中，我们将讨论现在提供给广播机构的三个主要选择和面临的挑战。我们将评估传统做法，以及两种新方案——带一体化多画面显示器的矩阵和带一体化多画面显示器的监视器。
传统的广播电视监测方案是在一个CRT监视器上监看每路视频信号。信号通常通过配线架硬接线到某一监视器上。信号源位置很少改变。有关信号源的仅有信息由LED UMD显示出来。在此之前，信号源信息仅仅打印在标签上，用手贴在监视器下。堆放在一起的监视器大而不灵活，功能有限。随着数字化变革的来临，以及众多频道、格式和传输方式的增多，基于多画面显示的解决方案替代了成堆的CRT监视器。随着这些技术的发展，它们为广播机构提供广泛的灵活性，只需按一个按钮就能重新配置监视墙；它们可以添加或删除频道，分配更多监视墙空间给重要信号，减少不太重要信号的监视墙空间。
最初，广播专业人员接受液晶技术存在一些阻力—主要是因为担心图像质量。随着显示技术的发展，这种担心已经全部消除。现在对专业和消费，平板显示器都成为标准。在监控墙环境中，多画面显示器和平板显示器解决方案在监控墙规模、深度和重量方面提供了极大的优势。它们减少空调的需求，并节省空间，因为辅助设备（如显示频道特性的UMD、播出状态灯和演播室时钟）可以通过多画面显示器“虚拟化”。这种虚拟化使广播公司在视频显示的同时，包含大量监控功能，同时为操作人员提供灵活的，可重新配置的接口。任意重构监视墙、改变布局、接收动态更新状态信息、自动故障通知的能力已迅速成为广播机构不可或缺的功能。在多画面监视器上可以进行信号完整性测量和数据监控，操作人员轻触按钮，其状态可以调用到监测墙。音频计量、频道ID和Tally状态信息（曾经显示在控制室内单个设备上）现在经常路由到电视墙。
一．多画面显示的传统方式
第一代的多画面显示器是简单的屏幕分割器：一定数量的信号源被接收，在一个显示器上被均匀地分割。例如，早期的16路输入分割器也许只能向一个显示屏提供简单的4×4布置。然而，修改布局安排，驱动多台监视器（在日益增多的分辨率），并接受多种视频格式的能力很快就成为关键的需求。
这些早期屏幕分割器架构是现在多画面显示器上目前仍使用的形式。视频信号源输入到演播室矩阵，无论它们是制作环境中的实况摄像机信号源，还是传输或主控设备中的卫星电视以及有线电视信号源。从这里，信号源路由至多画面显示器中，以便在监视墙上观看。在此架构（见图1）中，一部分矩阵输出专门为多画面显示器提供信号源。这种设计的优势在于它相当灵活，因为矩阵可以选择其任意输入发送到任何多画面显示器的任意或全部输入端。从系统观点来看，这种结构在冗余方面也有一定的优势：如果使用许多不同类型的多画面监视器，它可减少整个系统故障的可能性，因为一连串分立的多画面显示器发生故障的可能性比单个设备要小。它还是一个固有可扩展的解决方案，因为这种结构要增加监控能力很容易。有必要的话，可以增加更多的多画面显示器，连接到系统中，前提是矩阵有足够输出。
图1 放在多画面监视器上游的传统矩阵配置
然而，这种类型的结构也有一些缺点。选择多画面显示器和矩阵必须谨慎以确保控制兼容性。视此组合，多画面显示器可以或不可以切换上游的矩阵。此外，在制作环境中，UMD和Tally状态信息始终是关注点。系统设计者必须考虑如何让这些信息从矩阵通到多画面显示器以便提供屏幕指示。系统设计工程师还必须考虑将采用哪些协议和物理通讯手段（通常为RS422或TCP/IP），以及相关的布线要求。在这种架构中，特别是当广播机构正使用来自不同厂商的设备，使用外部UMD和Tally控制器转换不同的设备会更有优势。在这种类型的安装中，其中一个重要考虑是如果系统呈指数增长，可能需要大量专用的机架空间。其他考虑因素包括布线和控制配置，在矩阵、多画面显示器和显示器之间需要的切换和UMD/Tally状态。
分立的多画面显示方案提供更高水平的冗余性，并具有内在的可扩展性，这就是为什么它受到计划未来升级的中型监测设施欢迎的原因。对于需要大量监视器的运作——特别是如果这些显示器执行不同的功能或为不同的操作人员所使用——这种办法往往是最合适的。
二．多画面监视器新方案
如图1所示，在广播电视的传统监控中，多画面监视器位于矩阵和显示器之间。然而，在过去的两年中，出现了一体化的矩阵和显示器的解决方案。
1．集成多画面显示器的矩阵
随着其他设备已吸收了多画面显示器的功能。这种传统的架构（矩阵到多画面显示器到显示器）为新方案开辟了道路。一种方案是把多画面显示器的功能集成到矩阵中，因而无需外部布线和额外的机架空间，并简化了控制（见图2）。当多画面显示器包含于矩阵中，更容易对矩阵交叉点的控制。简单和复杂的切换安排（如把任意矩阵输入放在任意显示器上）很容易。附加功能也简化了，这些附加功能如排序全部或一组输入的能力，例如，滚动通过矩阵的全部输入，进行置低优先级信号源偶尔的置信度监测。
图2 多画面监视器可以集成到矩阵的机架中
这种做法的一个需要考虑的主要问题是它不能访问多画面显示器的输入信号，因为所有的矩阵是内部的。在前述的基本架构中，如果信号需要进一步向下传输，可以在矩阵和多画面显示器之间放置分配放大器（DA）。例如，在制作中，节目信号向多画面监视器传输供监控，节目信号也向前发送到播出通道上。但是，采用我们刚描述的集成解决方案，同样的信号将需要切换到另外的矩阵输出，以便可在广播链上的其他点可访问这些信号。此外，集成的多画面显示器每组输入只提供有限的、固定数量的显示输出，例如，4台监视器的32路输入。如果需要一台附加的监视器，需要一个附加的多画面显示模块，这会增加大量的成本，并导致直接矩阵输出的更多损耗。[Page]
这些类型的结构还使风险轻微增加，原因是所有路由和监控都包含在一个机箱中。然而，由于矩阵通常提供最高水平的可靠性（所有重要组件都有内置的冗余），这种风险不应该导致潜在用户拒绝考虑这种方案。
一体化多画面显示器的矩阵提供了取代传统设计的极其紧凑、功能强大的解决方案，备受整个行业的推崇。集成的方案可能特别适合于非常大的主控室，因为它支持更大的灵活性并易于控制，而更大的规模抵消在固定设备和场地上的巨大初始投资。
2. 带集成的多画面显示器的监视器
对于节省空间是一项主要需求的情况，最近出现了一种多画面显示器的新解决方案。厂商目前正在把多画面显示的功能集成到显示器中。带多个视频输入的显示器在广播电视环境中变得越来越普遍（见图3）。由于部分解决方案尚在起步阶段，每一项技术要求都应仔细审查，以确保提供全系列的广播功能。这些解决方案包括UMD和Tally支持、灵活的布局功能，以及扩展的监测（如嵌入式音频解码、显示和辅助数据解码）。
图3 多画面监视器可以集成到监视器中
一体化多画面显示器在强调原生的图像质量和低系统延迟的直播制作环境尤其成功。这些环境通常喜欢每个显示器显示少量的信号源（通常是四分割）。由于直播环境中往往包括了大量的显示器（每个显示器显示少量信号源），集成的矩阵解决方案可能是相当昂贵。外部多画面显示器解决方案可用于这种环境，因为，正如我们先前指出，它们内在的可扩展性。集成的多画面显示器提供了这种可扩展性，同时无需额外的机架空间。这些显示器也不必考虑多画面显示器和显示器之间的距离：除非使用延长线，否则DVI链路通常以5米为限。集成的多画面显示器输入数量有限，因此不具备分立的多画面显示器的灵活性：四分割显示器本质上不能同时显示超过四路信号源。但广播机构的要求是不一的，这一紧凑的解决方案的优点往往超过局限性。
从现代监控解决方案的三种基本方案来看，很显然，每一种方案在成本、规模和复杂性上都有其自身的优点。系统架构师必须权衡所有因素，寻找最适合特定环境的解决方案。在进行设备投资时，广播机构必须认真考虑现在和未来的系统需求。最佳的监控解决方案最终取决于如成本、空间、冗余性和灵活性等因素。与能够提供全系列选件的供应商合作，有助于引导系统架构师为特定应用决定最好的解决方案。
注：此文英文版刊登于BE国际版2009年1月刊。