Похоже, Raspberry Pi Zero наполовину в пролёте - у него хоть и есть HDMI, но нету простых путей для считывания сигнала в нужные моменты времени. И кроме SPI для быстрого обмена с другими устройствами ничего нет. В теории для решения задачи нужно в нужные моменты сигналы прочитать и в нужные моменты их выдать. Конструктивно самый простой вариант это память+ПЛИС. От ПЛИС много не требуется, подсчитывать строки и столбцы и разрулить доступ к памяти, только готовые платы стоят не очень гуманно. Еще есть безумный вариант на микроконтроллерах, которые могут уместить в памяти весь кадр. Нужно два микроконтроллера - один сохраняет текущий кадр, другой выдаёт предыдущий, когда получен новый кадр, они меняются ролями. Но никакого HDMI или DVI-D тут уже естественно не будет.