Oi Maurício
Para fazer isto o melhor é usar um programa compositor (After Effects, Combustion, Shake etc), mas também pode ser feito em editor (Premiere, Final Cut, etc)
O princípio é o seguinte:
1-As telas devem ser produzidas dse maneira que seja fácil recorta-las, por exemplo: usando cores puras e material 100% luminante, use qualquer cor que não faça parte do restante da cena.
2-No programa compositor ou editor usar um dos recursos de recorte por cor (Color Key, Chroma Key, etc)
3- Após o recorte coloque as imagens de vídeo em um layer por baixo e posicione-as escalando para ajustar ao tamanho da(s) tela(s)
OBS: Você pode evitar o trabalho de recorte se as telas forem rendidas como um buraco, sem nada no fundo, e salvas com o canal Alpha, que automáticamente gera o recorte. Isto é mais difícil de fazer se você tiver paredes atrás das TVs porque neste caso as paredes também terão que ser recortadas.
Outra abordágem é render normalmente a cena com as TVs e no compositor/editor posicionar os vídeos em layers sobre as TVs ajustando seu formato com as ferramentas de escala e recorte por máscara do programa.
Espero ter ajudado
Phy