在数字媒体的世界里，HTML5技术正逐渐成为构建丰富交互体验的基石。其中，音频可视化是一个引人注目的领域，它通过将音频信号转化为视觉元素，为用户带来独特的感官体验。本文将深入探讨如何利用HTML5技术实现音频可视化，并介绍一些实用的技术和工具。
音频可视化通常指的是将音频信号转换成图形或动画的过程。这种技术可以用于创建音乐播放器的动态封面、展示音乐的节奏和强度，或者为视频和游戏添加视觉特效。尽管HTML5标准本身并没有直接提供音频可视化的API，但开发者可以通过创造性的方法实现这一功能。
HTML5的<audio>元素允许开发者在网页上嵌入音频内容，并提供了播放、暂停、调整音量等基本控制功能。然而，对于更复杂的音频处理，如同步音频样本或提取音频数据，<audio>元素就显得力不从心了。
不同的浏览器对音频格式和编解码器的支持程度不同，这可能会限制在网站上实现音频可视化的能力。此外，浏览器的预处理能力和网络测试也是实现音频可视化时需要考虑的因素。
W3C的音频工作组正在努力为音频流提供低级API，这将使得开发者能够直接在脚本中进行音频处理和合成，实现更精细的音频流操作。尽管这还是一个正在进行中的项目，但它预示着未来音频可视化的无限可能。
要创建音频可视化，首先需要与音频播放同步的数据。这些数据可以是歌词、音量级别或其他任何想要展示的信息。获取这些数据的一种实用方法是进行前处理。
前处理是音频可视化的关键步骤。通过对音频流进行分析，可以生成与背景音乐同步的可视化效果。例如，如果想提取歌曲的歌词，前处理是唯一的解决方案，除非拥有能够理解歌曲中单词和句子的高级AI。
前处理不仅简单，而且高效。这种方法可以节省计算资源，减轻客户端的负载。应该只计算（或编写）一次音频可视化所需的数据，然后随时使用这些数据来创造魔法般的效果。
为了熟悉接下来要讨论的各种解决方案，可以使用最喜欢的浏览器的开发者工具。例如，Internet Explorer提供了出色的开发者工具（只需按F12！）。可以使用脚本面板查看JavaScript代码，调试它，设置断点，或在控制台中运行自己的代码。
Matthew Merkle创作的"雨中的Chell"是对歌曲"Exile Vilify"的惊人音频-文本可视化。将看到歌词与音频流完美同步出现。
歌曲被及时分割成几个片段或时间框架（或时间标记），指向一个短语的开始或某个动画。所有的时间标记都存储在一个数组中：
var timings = new Array();
timings[0] = 11.5;
timings[1] = 17;
timings[2] = 24;
timings[3] = 29;
timings[4] = 35.5;
同时，有一个包含歌词的数组：
var lyrics = new Array();
lyrics[0] = 'Exile';
lyrics[1] = 'It takes your mind... again';
lyrics[2] = 'You\'ve got sucker\'s luck';
lyrics[3] = 'Have you given up?';
当前播放时间可以与时间标记数组关联，并触发相应的事件触发器跳转到下一个短语：
if (event.jPlayer.status.currentTime >= timings[currentTrigger] && nolyrics != true) {
fireTrigger(currentTrigger);
currentTrigger++;
}
然后，触发的事件使用jQuery进行一些动画：
function fireTrigger(trigger) {
switch (trigger) {
case 0:
$('#lyrics1 p').addClass('vilify').html(lyrics[0]).fadeIn(1500);
break;
case 1:
$('#lyrics2 p').html(lyrics[1]).fadeIn(1000).delay(5000).fadeOut(1000);
$('#lyrics1 p').delay(6000).fadeOut(1000);
break;
// 更多案例...
}
}
这是非常简单且非常有效的。注意如何轻松地混合音频流播放和HTML、CSS和JavaScript的功能！
在Grant的博客文章"HTML5/ JS中的音乐可视化器及源代码"中，他分享了使用HTML5进行音频可视化的经验。由于HTML5的<audio>不提供任何API来从音频文件中提取低级数据，Grant编写了一个小型AIR应用程序（带样本）来帮助从mp3文件中提取音量级别的数据，然后将其存储在文本文件或图像中。
放大后，音量级别数据看起来像这样：
现在，有了这张图片，可以使用HTML5canvas轻松提取所有需要的数据（对于文本文件来说更容易——不展示它，因为阅读它没有意义，因为所有数据都被压缩了）。
为了使用这种类型的预处理数据，Grant还编写了一个小型JS库（VolumeData.js，是上面下载的.zip文件的一部分）。
要可视化某些内容，首先需要加载数据：
loadMusic("music.jpg");
函数loadMusic只是加载图像：
function loadMusic(dataImageURL) {
var image = new Image();
image.src = dataImageURL;
playing = false;
Ticker.addListener(window);
}
现在应该创建一个新的VolumeData对象：
var volumeData = new VolumeData(image);
然后在每个时间更新上，可以使用当前时间的平均音量数据或每个通道（左和右）的单独数据来做任何事情：
var t = audio.currentTime;
var vol = volumeData.getVolume(t);
var avgVol = volumeData.getAverageVolume(t-0.1, t);
var volDelta = volumeData.getVolume(t-0.05);
volDelta.left = vol.left - volDelta.left;
volDelta.right = vol.right - volDelta.right;
所有视觉特效都是基于这些数据完成的。对于可视化，Grant使用了EaselJS库。这里有一些样本：星场和原子。