L'évolution des standards du W3C

Une vue d'ensemble

Vincent Quint

W3C / INRIA

Introduction

Quelques uns des formats multimédia présentés dans cette école ont été créés par le W3C

Objectifs de ce cours : comprendre le contexte dans lequel se placent ces formats

Le World Wide Web Consortium et le processus de création des spécifications
Les travaux en cours au W3C
Les technologies en rapport avec les formats multimédia du W3C

I. W3C - World Wide Web Consortium

Mission du W3C

``Leading the Web to its Full Potential''

Développer des technologies communes:
spécifications, guides d'utilisation, logiciels, outils
Promouvoir l'évolution du Web
Assurer son interopérabilité

Organisation

Membres

Plus de 500 organisations couvrant l'ensemble de l'industrie du Web

Participent aux travaux techniques et aux orientations

30+ groupes de travail, 500+ participants

Équipe

67 personnes, 3 hôtes (MIT, INRIA, Keio), Directeur : Tim Berners-Lee

Anime les travaux techniques et gère le fonctionnement

Public

Toute personne ou organisation intéressée au Web

Participe aux discussions publiques, aux développements Open Source, experts invités

Principes

Neutralité: Les hôtes et l'équipe W3C sont indépendants
Coordination: avec les organisations de standardisation : IETF, WAP Forum, ATSC, Unicode Consortium, ETSI, etc.
Consensus: La résolution des problèmes et les décisions sont fondés sur le consensus
Ouverture: Mailing lists, archives, documents de travail, revues

Rôle

Vision: Développer et promouvoir sa vision de l'avenir du Web
Identifier les besoins du Web de demain
Conception: Concevoir les technologies pour réaliser cette vision
Conception collaborative impliquant des représentants de toute l'industrie
Standardisation: Contribuer à la standardisation des technologies du Web : Recommandations

Orientations

Accès universel: Assurer que le Web soit accessible par tous
Différences de langage, culture, éducation, handicap, mode d'accès, appareil d'accès
Web sémantique: Permettre aux machines de rechercher et traiter l'information pour les utilisateurs du Web
Confiance: Guider les développements du Web en considérant les nouveaux problèmes légaux, commerciaux et sociaux

Processus

Identification des besoins : workshops, soumissions, etc.
Proposition d'activité avec un programme - commentaires des membres, candidats
Création d'un ou plusieurs groupes de travail ou d'intérêt
Publication des documents de travail (Working Drafts)
Appel à commentaires (Last Call) - le groupe de travail pense avoir fini
Recommandation candidate - appel à implémentation
Recommandation proposée - revue par les membres
Recommandation
Errata, nouvelle édition, suite de tests, guides d'utilisation, promotion, etc.

Processus (2)

À chaque étape, une spécification peut retourner à l'état de document de travail

etapes d'une specification

Structures de coordination

Assurer la cohérence entre les spécifications, réutilisation

Coordination assurée par l'équipe : domaines
Groupes de coordination : représentants des groupes de travail
Technical Architecture Group : traite les problèmes d'architecture
Technical Plenary : réunion de tous les groupes de travail
Advisory Committee : représentants de toutes les organisations membres
Coordination avec les autres organisations de standardisation

Résultats

Plus de 30 Recommandations publiées depuis 1996

19 logiciels en open source, dont

Jigsaw - serveur Web avancé
Amaya - éditeur hypertexte
Validateurs : HTML, CSS, XML, Unicode
bibliothèques : libwww, libxml

II. W3C - Travaux en cours

Domaines et Activités

Les activités du W3C sont organisées en 5 Domaines (voir Road map) :

Architecture: Les technologies de base du Web : XML, Protocoles XML, HTTP, Jigsaw
Formats de documents: Formats et langages pour représenter les documents sur le Web : HTML, Graphique, Math, Style, Internationalisation, Amaya

Domaines et Activités (2)

Interaction: Nouveaux modes d'accès et d'interaction avec le Web : Device Independence, Multimédia, Browsers Vocaux
Technologie et Société: Infrastructure pour traiter les aspects sociétaux et légaux du Web : web sémantique, méta-données, signatures numériques, privacy
Accessibilité: Accessibilité du Web : technologie, guides, outils, éducation

Principes architecturaux

Principes architecturaux communs :

interopérabilité
évolutivité
modularité
passage à l'échelle
décentralisation
accessibilité
internationalisation

Domaine Architecture

XML : représentation de données structurées - Core, Schema, Linking, Query
Protocoles XML : communication entre machines en utilisant XML
URI (Uniform Resource Identifiers) : adressage des ressources sur le Web
DOM : modèle de document et API pour la manipulation de documents

Domaine Formats de Documents

Hypertexte : XHTML, XForms
Style - Séparation contenu/style
- CSS - Cascading Style Sheets
- XSL - Extensible Stylesheet Language
Mathématiques : MathML - Mathematical Markup Language
Graphique : SVG - Scalable Vector Graphics, PNG

Domaine Interaction

Multimédia synchrone : SMIL - Synchronized Multimedia Integration Language
Browsers vocaux - Interaction avec le Web par commandes vocales
Device Independence : Téléphones mobiles, TV, PDA, caméras...
CC/PP : description des caractéristiques d'un appareil, profil d'utilisateur

Domaine Technologie et Société

Web sémantique : RDF - Resource Description Framework
Privacy : P3P - Platform for Privacy Preferences
Confiance : Signature XML et canonicalisation, cryptage pour XML
Public Policy

Accessibilité du Web

Revue des spécifications des autres groupes
Guides : contenu, browsers, outils auteur
Développement d'outils pour évaluer et réparer les sites
Supports pour l'éducation
Suivi des activités de recherche sur l'accessibilité

III. W3C - Technologies de base

XML : Schémas XML, Espaces de noms, XLink, XQuery, XPath, XSLT
Style : CSS, XSL
Méta-données : RDF
Formats de documents : XHTML, MathML

XML - Extensible Markup Language

Un format universel pour les documents et données structurés sur le Web
Une version simplifiée de SGML (ISO 8879)
Un méta-langage pour définir des langages de balisage
Extensible

XML et les utilisateurs

Adaptable à toutes sortes d'applications
Directement lisible - syntaxe textuelle
Compréhensible par les machines
Facile à mettre en oeuvre, nombreux outils
Complètement internationalisé
- caractères : Unicode - ISO/IEC 10646
- balises d'identification de la langue : Internet RFC 1766,
- nom des langues et des pays : ISO 639, ISO 3166
Assure l'interopérabilité : contenu, style, comportement

XML - Remarques

XML fournit une syntaxe, pas de sémantique
Les balises n'ont pas de présentation ou de signification prédéfinie
XML ne définit que la structure et le contenu d'un document, pas son comportement ni son traitement

XML - Exemples

 <?xml version="1.0"?>
 <memo xml:lang="fr">
   <to>J. Smith</to>
   <from>P. Brown</from>
   <date>20/01/2000</date>
   <body>
     <p>meeting confirmed
     <em>tomorrow</em> 10am
     </p>
   </body>
 </memo>

 
 <?xml version="1.0"?>
 <mfrac>
   <mn> 1 </mn>
   <mrow>
      <mn> 2 </mn>
      <mo> &InvisibleTimes; </mo>
      <mi> n </mi>
   </mrow>
 </mfrac>

 
 <?xml version="1.0"?>
 <customer>
   <name>...</name>
   <order>...</order>
   <order>...</order>
 </customer>

 <?xml version="1.0"?>
 <par>
   <video id="a" src="movie1"/>
   <seq>
     <audio src="audio1"/>
     <audio begin="5s" src="audio2"/> 
   </seq>
 </par>

Syntaxe XML - instances

XML, langage de balisage :

Structure arborescente
Éléments typés
Attributs : couples nom/valeur
Identification unique des éléments : ID
Contenu et noms (éléments, attributs, valeurs) internationalisés

XML - Structure et contraintes

Deux langages pour contraindre les structures XML :

Définition de Type de Document (DTD) héritée de SGML
Schéma XML : un formalisme plus complet et plus rigoureux pour déclarer les contraintes structurales et les types

DTD et Schémas ne sont pas obligatoires :

Les structures de documents peuvent être contraintes ou non
Les document XML doivent au moins être bien formés, c'est-à-dire respecter la syntaxe
Les documents XML peuvent être valides, c'est-à-dire conformes à une DTD ou à un schéma

DTD XML - Exemple

<!ELEMENT memo    (to, from, date, subject?, body) >
<!ATTLIST memo security (public | member | team) 'public'
               status   (draft | finished) #REQUIRED ><!ELEMENT to      (#PCDATA) >
<!ELEMENT from    (#PCDATA) >
<!ELEMENT date    (#PCDATA) >
<!ELEMENT subject (#PCDATA) >
<!ELEMENT body    (p+) >
<!ELEMENT p       (#PCDATA | em)* >
<!ELEMENT em      (#PCDATA) >

Schéma XML

Le traitement des documents XML demande plus que ce que peuvent offrir les DTD

Limitations des DTD :

Tout doit être défini
Le contenu n'est pas contraint, seulement la structure
La syntaxe des DTD est différente de la syntaxe de balisage

Schémas XML :

Contraintes de structure : définitions de types, classes, sous-classes, modèles de contenu, importation, inclusion
Types de contenu : chaînes, booléens, binaire, uri, nombre, entier, décimal, réel, date, heure, intervalle de temps
Même syntaxe que le balisage

Documents composés - espaces de noms

Les espaces de noms permettent à un même document d'utiliser plusieurs langages de balisage XML, par exemple XHTML + MathML + SVG + RDF

Associer des éléments et attributs XML avec des URIs
Identifier de façon unique éléments et attributs
Des données spécifiques d'un domaine peuvent être stockées dans un document

Espaces de noms - Exemple

<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"
      xmlns:svg="http://www.w3.org/2000/svg"
      xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
<head>...</head>
<body>
  <h1>Les données</h1>
  <m:math>
    <m:mfrac>...</m:mfrac>
  </m:math>
  <h1>Le graphe</h1>
  <svg:svg width="4cm" height="8cm">
    <rect x="0.5cm" y="0.5cm" width="2cm" height="1cm"/>
    ...
  </svg:svg>
</html>

XLink - Hypertexte avancé

Fonctionnalité hypertexte au niveau de l'état de l'art (HyTime, TEI, Dexter)

XLink - XML Linking Language - permet d'insérer dans les documents XML de quoi décrire les liens entre ressources Web

Liens simple unidirectionnels à la HTML
Liens hors document
Liens multidirectionnels
Comportement des liens

XLink utilise XPath pour adresser l'intérieur des structures XML

Documents dynamiques

Permettre la manipulation de documents sur le Web

Un ensemble d'objets standard pour représenter les documents HTML et XML
Un modèle standard sur la façon dont ces objets peuvent être combinés
Une interface standard pour accéder à ces objets et les manipuler

DOM - Document Object Model

DOM : un modèle de document et une interface de programmation indépendante du langage et des plates-formes pour manipuler

la structure des documents (HTML et XML)
le contenu des documents
le style
les événements

L'API est définie pour trois langages : OMG IDL, Java, ECMAscript

XQuery - Langage de requête

Un langage de requête pour XML - « le SQL de XML »

Un modèle de données pour les documents XML
Un ensemble d'opérateurs sur ce modèle (algèbre)
Un langage de requête fondé sur ces opérateurs (syntaxe)

Les requêtes XQuery

Opèrent sur un seul document ou une collection fixée
Peuvent sélectionner des documents entiers ou des sous-arbres qui répondent à la requête
Peuvent construire des documents nouveaux fondés sur ce qui est sélectionné

XPath - Langage d'expression de chemin

XPath : un langage pour adresser des parties de documents XML

Une expression élémentaire XPath contient :

un axe qui spécifie la relation structurale : fils, descendants, ancêtres, frères, attributs,...
un test qui spécifie le type de noeud
des prédicats pour raffiner la sélection

Exemple : tous les fils de type para qui ont un attribut type ayant pour valeur warning

child::para[attribute::type="warning"]

Transformation de documents

Le Web présente de multiples cas de transformation

Formatage
Réutilisation de document
Adaptation aux appareils de présentation
Conversion de format, par exemple XML —> HTML

Deux approches

Des programmes utilisant le DOM
Les feuilles de transformation XSLT

Transformations XSLT

XSLT - Langage de transformation

XSLT : « le Perl de XML »

Une feuille de transformation XSLT contient un ensemble de règles pattern/template

Pattern: Contexte structural dans l'arbre source
Expression XPath

Template: Un fragment du résultat à produire pour le pattern correspondant

Quand le pattern est reconnu dans le document source, le template correspondant est engendré dans le document résultat

XSLT - Exemple 1

<xsl:template match="Titre">
   <h1>
      <xsl:apply-templates/>
   </h1></xsl:template>

Source : <Titre>Introduction</Titre>

Résultat : <h1>Introduction</h1>

XSLT - Exemple 2

<customers>
  <customer>
    <name> Dupont </name>
    <order> aaa </order>
    <order> bbb </order>
  </customer>
  <customer>
    <name> Durand </name>
    <order> 111 </order>
  </customer>
</customers>

Dupont	aaa	bbb
Durand	111

XSLT - Exemple 2

<xsl:template match="/">
   <html>
     <head>
       <title>Customers</title>
     </head>
     <body>
     <table>
     <tbody>       <xsl:for-each select="customers/customer">
         <tr>
           <th>             <xsl:apply-templates select="name"/>
           </th>           <xsl:for-each select="order">
             <td>               <xsl:apply-templates/>
             </td>           </xsl:for-each>
         </tr>       </xsl:for-each>
     </tbody>
     </table>
     </body>
   </html></xsl:template>

Feuilles de style

Séparer le style d'un document de son contenu

Sans modifications, un même document peut être présenté de différentes façons :
- Selon le lecteur
- Selon les caractéristiques de l'appareil de restitution
Un ensemble de documents peuvent être présentés de façon homogène

Avantages : maintenabilité des sites Web, indépendance des plates-formes, performances

CSS, XSL - Langages de feuille de style

CSS - Cascading Style Sheet

Un langage simple pour associer des propriétés de style à des documents structurés

Cascade: différentes feuilles de style peuvent être combinées (auteur, site, client, utilisateur)

XSL -Extensible Style sheet Language

Conçu pour XML. Permet de transformer la structure du document ou des données

Syntaxe : XML

Structures de pages complexes, tables des matières, index, conversion de format

CSS - Principes

Une feuille de style est un ensemble de règles comprenant chacune

Un sélecteur, qui spécifie les éléments auxquels elle s'applique
Des propriétés, avec leurs valeurs, à appliquer à ces éléments
```
h1 {color: yellow; font-weight: bold}
ul ul li {font-size: small}
```

Sélecteurs CSS

Type de l'élément : h1 {color: yellow}
Classe de l'élément (attribut class) : .important {font-style: italic}
Un élément unique (ID) : #z98y {font-family: helvetica}
Pseudo-classe : p:first-letter {font-size: 24pt}
Type et classe : li.important {background-color: yellow}
Contexte structural : ul ul li {font-size: small}
etc.

Propriétés CSS2

Polices : famille, taille, style, variantes, graisse, étirement, etc.
Couleur du texte, couleur de fond, image de fond
Format : Bloc, élément flottant, élément en ligne
Position absolue, relative, superposition
Géométrie : Largeur, hauteur, marges, filets
Génération de contenu, numérotation, marques de listes
Description des pages, contrôle des sauts de page
Texte : indentation, alignement, décoration, soulignement, interlettrage, etc.
Tables : bordures, cadres, espacement, etc.
Sortie vocale : volume, pauses, effets sonores, position de la source, débit, hauteur du son, etc.

CSS - Exemple

<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
<?xml-stylesheet href="mystyle.css" type="text/css"?>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
  <head>
    <style type="text/css">
       h4 {font: 17pt "Arial, Helvetica"; font-weight: bold}
       h2 {font: 15pt "Courier"; color: blue}
       p  {font: 12pt "Arial, Helvetica"; color: black}
       @import "style/default.css";    </style>
  </head>
  ...

XSL

Mêmes propriétés de style que CSS, mais une étape de transformation en plus

XSL comprend

Le langage de transformation XSLT, qui utilise XPath
Un vocabulaire XML pour spécifier la sémantique de formatage (formatting objects - FO)

XSL - Exemple

<xsl:stylesheet
     xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform"
     xmlns:fo="http://www.w3.org/1999/XSL/Format"
     result-ns="fo">
  <xsl:template match="/">
    <fo:page-sequence font-family="serif">
       <xsl:apply-templates/>
    </fo:page-sequence>  </xsl:template>
  <xsl:template match="para">
    <fo:block font-size="10pt" space-before="12pt">      <xsl:apply-templates/>
    </fo:block>  </xsl:template>
</xsl:stylesheet>

RDF - Méta-données

RDF - Resource Description Framework

Décrit des ressources Web, indépendamment de tout domaine d'application
Un modèle pour représenter des méta-données
Un langage déclaratif qui utilise XML pour exprimer ces méta-données
Méta-données : assertions sur des propriétés des ressources Web et relations entre elles

RDF - Méta-données (2)

Des noeuds auxquels sont attachées des paires attribut-valeur
- Noeuds: ressources Web
- Attributs: propriétés des noeuds (noms)
- Valeurs: un atome, d'autres ressources Web, des méta-données
- Graphes étiquetés orientés

RDF - Exemple

XHTML

Les premières versions de HTML étaient fondées sur SGML: HTML 2.0, HTML 3.2, HTML 4.0, HTML 4.01

XHTML 1.0 : reformulation de HTML 4.01 en XML

XHTML 1.1 : une version modularisée de XHTML

XHTML Basic : un ensemble de modules pour des clients légers

Profils pour des applications ou des appareils spécifiques
Les modules peuvent être combinés avec d'autres applications XML

MathML - Mathematical Markup Language

Objectifs

Intégrer proprement des expressions mathématiques dans les pages Web
Permettre l'échange de formules entre logiciels mathématiques
Représenter la structure de présentation
et la structure mathématique des formules

Caractéristiques

Un langage écrit en XML
Utilisable dans n'importe quel type de document XML (espaces de nom) : $x = \frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 a c}}{2 a}$
Style compatible avec CSS

MathML - Exemple

(a + b)²

<msup>               <apply>
   <mrow>               <power/>
      <mo>(</mo>        <apply>
      <mi>a</mi>           <plus/>
      <mo>+</mo>           <ci>a</ci>
      <mi>b</mi>           <ci>b</ci>
      <mo>)</mo>        </apply>
   </mrow>              <cn>2</cn>
   <mn>2</mn>        </apply>
</msup>

Pas (encore) de conclusion