前言：過去10年間，現代監測和控制室環境得到很大的發展，它已從一大堆基于CRT的傳統監測器發展到現在可提供大量多畫面監控解決方案。有許多不同的方法來實現監控，在本文中，我們將討論現在提供給廣播機構的三個主要選擇和面臨的挑戰。我們將評估傳統做法，以及兩種新方案——帶一體化多畫面顯示器的矩陣和帶一體化多畫面顯示器的監視器。
傳統的廣播電視監測方案是在一個CRT監視器上監看每路視頻信號。信號通常通過配線架硬接線到某一監視器上。信號源位置很少改變。有關信號源的僅有信息由LED UMD顯示出來。在此之前，信號源信息僅僅打印在標簽上，用手貼在監視器下。堆放在一起的監視器大而不靈活，功能有限。隨著數字化變革的來臨，以及眾多頻道、格式和傳輸方式的增多，基于多畫面顯示的解決方案替代了成堆的CRT監視器。隨著這些技術的發展，它們為廣播機構提供廣泛的靈活性，只需按一個按鈕就能重新配置監視墻；它們可以添加或刪除頻道，分配更多監視墻空間給重要信號，減少不太重要信號的監視墻空間。
最初，廣播專業人員接受液晶技術存在一些阻力—主要是因為擔心圖像質量。隨著顯示技術的發展，這種擔心已經全部消除?，F在對專業和消費，平板顯示器都成為標準。在監控墻環境中，多畫面顯示器和平板顯示器解決方案在監控墻規模、深度和重量方面提供了極大的優勢。它們減少空調的需求，并節省空間，因為輔助設備（如顯示頻道特性的UMD、播出狀態燈和演播室時鐘）可以通過多畫面顯示器“虛擬化”。這種虛擬化使廣播公司在視頻顯示的同時，包含大量監控功能，同時為操作人員提供靈活的，可重新配置的接口。任意重構監視墻、改變布局、接收動態更新狀態信息、自動故障通知的能力已迅速成為廣播機構不可或缺的功能。在多畫面監視器上可以進行信號完整性測量和數據監控，操作人員輕觸按鈕，其狀態可以調用到監測墻。音頻計量、頻道ID和Tally狀態信息（曾經顯示在控制室內單個設備上）現在經常路由到電視墻。
一．多畫面顯示的傳統方式
第一代的多畫面顯示器是簡單的屏幕分割器：一定數量的信號源被接收，在一個顯示器上被均勻地分割。例如，早期的16路輸入分割器也許只能向一個顯示屏提供簡單的4×4布置。然而，修改布局安排，驅動多臺監視器（在日益增多的分辨率），并接受多種視頻格式的能力很快就成為關鍵的需求。
這些早期屏幕分割器架構是現在多畫面顯示器上目前仍使用的形式。視頻信號源輸入到演播室矩陣，無論它們是制作環境中的實況攝像機信號源，還是傳輸或主控設備中的衛星電視以及有線電視信號源。從這里，信號源路由至多畫面顯示器中，以便在監視墻上觀看。在此架構（見圖1）中，一部分矩陣輸出專門為多畫面顯示器提供信號源。這種設計的優勢在于它相當靈活，因為矩陣可以選擇其任意輸入發送到任何多畫面顯示器的任意或全部輸入端。從系統觀點來看，這種結構在冗余方面也有一定的優勢：如果使用許多不同類型的多畫面監視器，它可減少整個系統故障的可能性，因為一連串分立的多畫面顯示器發生故障的可能性比單個設備要小。它還是一個固有可擴展的解決方案，因為這種結構要增加監控能力很容易。有必要的話，可以增加更多的多畫面顯示器，連接到系統中，前提是矩陣有足夠輸出。
圖1 放在多畫面監視器上游的傳統矩陣配置
然而，這種類型的結構也有一些缺點。選擇多畫面顯示器和矩陣必須謹慎以確?？刂萍嫒菪?。視此組合，多畫面顯示器可以或不可以切換上游的矩陣。此外，在制作環境中，UMD和Tally狀態信息始終是關注點。系統設計者必須考慮如何讓這些信息從矩陣通到多畫面顯示器以便提供屏幕指示。系統設計工程師還必須考慮將采用哪些協議和物理通訊手段（通常為RS422或TCP/IP），以及相關的布線要求。在這種架構中，特別是當廣播機構正使用來自不同廠商的設備，使用外部UMD和Tally控制器轉換不同的設備會更有優勢。在這種類型的安裝中，其中一個重要考慮是如果系統呈指數增長，可能需要大量專用的機架空間。其他考慮因素包括布線和控制配置，在矩陣、多畫面顯示器和顯示器之間需要的切換和UMD/Tally狀態。
分立的多畫面顯示方案提供更高水平的冗余性，并具有內在的可擴展性，這就是為什么它受到計劃未來升級的中型監測設施歡迎的原因。對于需要大量監視器的運作——特別是如果這些顯示器執行不同的功能或為不同的操作人員所使用——這種辦法往往是最合適的。
二．多畫面監視器新方案
如圖1所示，在廣播電視的傳統監控中，多畫面監視器位于矩陣和顯示器之間。然而，在過去的兩年中，出現了一體化的矩陣和顯示器的解決方案。
1．集成多畫面顯示器的矩陣
隨著其他設備已吸收了多畫面顯示器的功能。這種傳統的架構（矩陣到多畫面顯示器到顯示器）為新方案開辟了道路。一種方案是把多畫面顯示器的功能集成到矩陣中，因而無需外部布線和額外的機架空間，并簡化了控制（見圖2）。當多畫面顯示器包含于矩陣中，更容易對矩陣交叉點的控制。簡單和復雜的切換安排（如把任意矩陣輸入放在任意顯示器上）很容易。附加功能也簡化了，這些附加功能如排序全部或一組輸入的能力，例如，滾動通過矩陣的全部輸入，進行置低優先級信號源偶爾的置信度監測。
圖2 多畫面監視器可以集成到矩陣的機架中
這種做法的一個需要考慮的主要問題是它不能訪問多畫面顯示器的輸入信號，因為所有的矩陣是內部的。在前述的基本架構中，如果信號需要進一步向下傳輸，可以在矩陣和多畫面顯示器之間放置分配放大器（DA）。例如，在制作中，節目信號向多畫面監視器傳輸供監控，節目信號也向前發送到播出通道上。但是，采用我們剛描述的集成解決方案，同樣的信號將需要切換到另外的矩陣輸出，以便可在廣播鏈上的其他點可訪問這些信號。此外，集成的多畫面顯示器每組輸入只提供有限的、固定數量的顯示輸出，例如，4臺監視器的32路輸入。如果需要一臺附加的監視器，需要一個附加的多畫面顯示模塊，這會增加大量的成本，并導致直接矩陣輸出的更多損耗。[Page]
這些類型的結構還使風險輕微增加，原因是所有路由和監控都包含在一個機箱中。然而，由于矩陣通常提供最高水平的可靠性（所有重要組件都有內置的冗余），這種風險不應該導致潛在用戶拒絕考慮這種方案。
一體化多畫面顯示器的矩陣提供了取代傳統設計的極其緊湊、功能強大的解決方案，備受整個行業的推崇。集成的方案可能特別適合于非常大的主控室，因為它支持更大的靈活性并易于控制，而更大的規模抵消在固定設備和場地上的巨大初始投資。
2. 帶集成的多畫面顯示器的監視器
對于節省空間是一項主要需求的情況，最近出現了一種多畫面顯示器的新解決方案。廠商目前正在把多畫面顯示的功能集成到顯示器中。帶多個視頻輸入的顯示器在廣播電視環境中變得越來越普遍（見圖3）。由于部分解決方案尚在起步階段，每一項技術要求都應仔細審查，以確保提供全系列的廣播功能。這些解決方案包括UMD和Tally支持、靈活的布局功能，以及擴展的監測（如嵌入式音頻解碼、顯示和輔助數據解碼）。
圖3 多畫面監視器可以集成到監視器中
一體化多畫面顯示器在強調原生的圖像質量和低系統延遲的直播制作環境尤其成功。這些環境通常喜歡每個顯示器顯示少量的信號源（通常是四分割）。由于直播環境中往往包括了大量的顯示器（每個顯示器顯示少量信號源），集成的矩陣解決方案可能是相當昂貴。外部多畫面顯示器解決方案可用于這種環境，因為，正如我們先前指出，它們內在的可擴展性。集成的多畫面顯示器提供了這種可擴展性，同時無需額外的機架空間。這些顯示器也不必考慮多畫面顯示器和顯示器之間的距離：除非使用延長線，否則DVI鏈路通常以5米為限。集成的多畫面顯示器輸入數量有限，因此不具備分立的多畫面顯示器的靈活性：四分割顯示器本質上不能同時顯示超過四路信號源。但廣播機構的要求是不一的，這一緊湊的解決方案的優點往往超過局限性。
從現代監控解決方案的三種基本方案來看，很顯然，每一種方案在成本、規模和復雜性上都有其自身的優點。系統架構師必須權衡所有因素，尋找最適合特定環境的解決方案。在進行設備投資時，廣播機構必須認真考慮現在和未來的系統需求。最佳的監控解決方案最終取決于如成本、空間、冗余性和靈活性等因素。與能夠提供全系列選件的供應商合作，有助于引導系統架構師為特定應用決定最好的解決方案。
注：此文英文版刊登于BE國際版2009年1月刊。