這篇教學會完成什麼?
完成後,您可以把 Raspberry Pi 5 的 HDMI 畫面送入 USB 影像擷取卡,再讓支援 UVC 與 USB Host/OTG 的 Android 手機或平板顯示畫面。它適合臨時設定、現場展示與無螢幕維護;因為影像需要編碼、傳輸與解碼,請把它視為行動預覽螢幕,不適合需要零延遲的遊戲或精細操作。
重要觀念:擷取卡是「HDMI 輸入 → USB UVC 視訊裝置」。Raspberry Pi 的畫面必須從 micro-HDMI 輸出到擷取卡的 HDMI IN;不要把擷取卡只插在 Raspberry Pi 的 USB 埠,這樣不會把 Pi 桌面送到手機。
開始前先確認相容性
1. Raspberry Pi 5 有兩個 micro-HDMI 輸出,本文優先使用板子標示 HDMI0 的連接埠。準備一條 micro-HDMI 轉標準 HDMI 線。
2. 準備標示支援 UVC 的 USB HDMI 擷取卡,且必須有 HDMI IN(輸入)端。常見擷取卡的 USB-A 插頭還需要一個能讓手機/平板當 USB Host 的 OTG 轉接器;若擷取卡與裝置都是 USB-C,仍須確認該線材可傳資料。
3. Android 手機/平板必須支援 USB Host/OTG,並能在 UVC 檢視 App 中辨識外接相機。Android 裝置與 App 的實作不同,請先在購買後的退換期內測試。
4. iPad 或 iPhone 不要假設一定可用。USB-C 型號仍需搭配可讀 UVC 的 App 與足夠供電;Lightning 型號的轉接與相容性差異更大。本教學的可驗證主線以 Android USB Host/OTG 為準。
接線圖:先接對方向
Raspberry Pi 5 HDMI0(micro-HDMI) → micro-HDMI 轉 HDMI 線 → 擷取卡 HDMI IN → 擷取卡 USB → OTG 轉接器或 USB-C 資料線 → 手機/平板。
Raspberry Pi 5 仍使用自己的 USB-C 電源供電;不要期待手機替 Raspberry Pi 供電。若手機提示 USB 裝置耗電過高、反覆斷線或畫面閃爍,先將手機充飽電,再以可外接電源的 USB Hub/OTG 方案測試。
步驟 1:讓 Raspberry Pi 先輸出 HDMI 畫面
關機後接上 HDMI 線與擷取卡,再開 Raspberry Pi。Raspberry Pi OS 會根據 HDMI 接收端提供的 EDID 選擇輸出模式;先接線再開機可降低無訊號的機率。
若手機 App 顯示「No signal」,先以另一台 HDMI 螢幕確認 Raspberry Pi 是否正常開機,再確認擷取卡接在 HDMI IN 而非 HDMI OUT、micro-HDMI 線沒有接反、以及使用的是 HDMI0。
步驟 2:從 1080p 開始,避免解析度不相容
先在 Raspberry Pi 桌面的顯示設定選擇 1920×1080、60 Hz;這是多數入門 UVC 擷取卡較容易處理的起點。先不要以 4K 作為第一次測試設定。
如果沒有實體螢幕、且擷取卡一直無訊號,可在 Raspberry Pi 的 /boot/firmware/cmdline.txt 最後面追加 video=HDMI-A-1:1920x1080M@60。此檔案必須維持單一行;修改前先備份,完成後重新開機。若設定後反而無畫面,刪除剛加入的 video= 參數再重試。
可用下列指令確認目前偵測到的顯示器:cat /sys/class/drm/card1-HDMI-A-1/status。輸出 connected 代表 HDMI0 已偵測到接收端;裝置名稱可能因系統而略有不同。
步驟 3:讓手機/平板讀取 UVC 擷取卡
先在手機/平板安裝可信任的 UVC Camera/USB Camera Viewer 類型 App。接上擷取卡後,系統若要求 USB 裝置權限,請選擇允許;在 App 中選擇外接 USB Camera 或 UVC Camera。
首次測試時,先只追求看到穩定畫面。若 App 提供格式選項,優先選 1080p;若黑畫面或延遲嚴重,再改 720p。不要在尚未確認 UVC 相容性前,急著調整 Raspberry Pi 的顯示器設定。
步驟 4:完成驗證與日常使用
畫面出現後,移動 Raspberry Pi 滑鼠或開啟終端機,確認手機/平板上的畫面同步更新。若要輸入文字,仍需為 Raspberry Pi 準備 USB 或藍牙鍵盤滑鼠;擷取卡只傳輸影像,不會把手機觸控自動轉成 Raspberry Pi 的滑鼠輸入。
需要遠端操作時,請搭配上一篇 VNC 教學;擷取卡適合近距離看畫面,VNC 則適合網路環境下的鍵盤滑鼠控制。
常見問題與排錯順序
問題 1|App 沒有偵測到擷取卡:確認手機支援 OTG/USB Host、OTG 轉接器與 USB 線可傳資料,並在 App 的 USB 權限提示中選擇允許。可先以同一張擷取卡接到電腦驗證它是否真的是 UVC 裝置。
問題 2|偵測到裝置但黑畫面:檢查擷取卡是否接在 HDMI IN;改用 Raspberry Pi HDMI0;將輸出先設為 1080p;再更換 micro-HDMI 線與擷取卡。
問題 3|畫面卡頓或有很長延遲:先降為 720p,直接接在手機/平板而非低速 Hub,並關閉其他耗用 CPU 的 Raspberry Pi 程式。影像擷取顯示本來就會有延遲,不能完全取代原生螢幕。
問題 4|手機電量快速下降或 USB 反覆中斷:使用供電能力較好的 OTG Hub,或改用外接螢幕/VNC。不要從 Raspberry Pi 的 USB-C 電源埠或手機反向供電來嘗試解決。
完成檢查清單
□ 擷取卡有 HDMI IN,且方向正確。 □ Raspberry Pi HDMI0 已接上。 □ 手機/平板可辨識外接 UVC 裝置。 □ UVC App 已取得 USB 權限。 □ 先以 1080p 或 720p 顯示穩定畫面。 □ 已保留 VNC 作為遠端控制方式。
官方參考資料
Raspberry Pi Documentation|Getting started(Raspberry Pi 5 的 micro-HDMI 與 HDMI0 說明):https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/getting-started.html
Raspberry Pi Documentation|Configuration(Raspberry Pi 5 HDMI 輸出與顯示設定):https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/configuration.html
Android Open Source Project|External USB cameras(USB Host 與 UVC 實作條件):https://source.android.com/docs/core/camera/external-usb-cameras