如何用Django实现视频上传、管理、播放功能，包含模型设计、文件处理、权限控制等技术实现

1. 为什么需要视频管理系统？

在短视频平台和在线教育蓬勃发展的今天，视频管理功能已成为各类应用的标配。我曾参与过一个在线编程教育平台的项目，学员每天上传的课程视频高达500GB。传统的文件管理方式根本无法应对视频转码、权限控制、播放统计等需求，最终我们选择Django构建了完整的视频管理系统。

2. 技术选型与基础准备

技术栈： Django 4.2 + FFmpeg + PostgreSQL
选择Django的理由：

自带Admin后台快速搭建管理界面
ORM支持多种数据库
中间件机制便于实现权限控制
丰富的第三方库生态

# settings.py 关键配置
MEDIA_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'media')
MEDIA_URL = '/media/'
FILE_UPLOAD_MAX_MEMORY_SIZE = 1024 * 1024 * 100  # 100MB
DATA_UPLOAD_MAX_MEMORY_SIZE = 1024 * 1024 * 500  # 500MB

3. 视频模型设计与上传功能

# models.py
from django.db import models
from django.contrib.auth.models import User

class Video(models.Model):
    title = models.CharField("视频标题", max_length=200)
    file = models.FileField(upload_to='videos/%Y/%m/%d/')
    duration = models.FloatField("时长(秒)", default=0)
    resolution = models.CharField("分辨率", max_length=20, blank=True)
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    owner = models.ForeignKey(User, on_delete=models.CASCADE)
    
    # 自动生成缩略图路径
    thumbnail = models.ImageField(upload_to='thumbnails/', blank=True)
    
    class Meta:
        indexes = [models.Index(fields=['created_at'])]
        ordering = ['-created_at']

4. 实现视频上传接口

# views.py
from django.views.decorators.http import require_http_methods
from django.core.files.storage import FileSystemStorage
from .models import Video

@require_http_methods(["POST"])
def upload_video(request):
    if not request.user.is_authenticated:
        return JsonResponse({'error': '需要登录'}, status=403)
    
    video_file = request.FILES.get('video')
    if not video_file:
        return JsonResponse({'error': '未选择文件'}, status=400)
    
    # 验证文件类型
    allowed_types = ['video/mp4', 'video/quicktime']
    if video_file.content_type not in allowed_types:
        return JsonResponse({'error': '仅支持MP4/MOV格式'}, status=400)
    
    # 保存文件
    fs = FileSystemStorage()
    filename = fs.save(f'user_{request.user.id}/{video_file.name}', video_file)
    
    # 创建视频记录
    video = Video.objects.create(
        title=video_file.name,
        file=filename,
        owner=request.user
    )
    
    # 异步处理视频元数据（示例使用线程）
    import threading
    def process_metadata(video_id):
        video = Video.objects.get(id=video_id)
        # 使用FFmpeg获取视频信息
        # 这里需要安装ffmpeg-python库
        import ffmpeg
        probe = ffmpeg.probe(video.file.path)
        video_stream = next(
            (stream for stream in probe['streams'] if stream['codec_type'] == 'video'),
            None
        )
        if video_stream:
            video.duration = float(video_stream['duration'])
            video.resolution = f"{video_stream['width']}x{video_stream['height']}"
            video.save()
    
    threading.Thread(target=process_metadata, args=(video.id,)).start()
    
    return JsonResponse({'id': video.id, 'url': video.file.url})

5. 视频播放页开发技巧

5.1 HTML5视频播放器集成

<!-- video_player.html -->
<video controls width="100%" id="mainVideo">
    <source src="{{ video.file.url }}" type="video/mp4">
    您的浏览器不支持视频播放
</video>

<script>
// 记录播放进度
const video = document.getElementById('mainVideo');
video.addEventListener('timeupdate', () => {
    localStorage.setItem(`video_${ {{ video.id }} }_time`, video.currentTime);
});

// 恢复播放进度
window.addEventListener('load', () => {
    const savedTime = localStorage.getItem(`video_${ {{ video.id }} }_time`);
    if (savedTime) video.currentTime = parseFloat(savedTime);
});
</script>

5.2 分片上传大文件

对于超过2GB的大文件，建议使用分片上传：

# 使用django-chunked-upload库
from chunked_upload.views import ChunkedUploadView
from .models import MyChunkedUpload

class VideoChunkedUploadView(ChunkedUploadView):
    model = MyChunkedUpload
    field_name = 'file'
    
    def check_permissions(self, request):
        if not request.user.is_authenticated:
            raise PermissionDenied

6. 管理后台增强功能

# admin.py
from django.contrib import admin
from .models import Video

@admin.register(Video)
class VideoAdmin(admin.ModelAdmin):
    list_display = ('title', 'owner', 'duration_formatted', 'resolution')
    list_filter = ('created_at', 'resolution')
    search_fields = ('title', 'owner__username')
    
    def duration_formatted(self, obj):
        minutes = int(obj.duration // 60)
        seconds = int(obj.duration % 60)
        return f"{minutes}:{seconds:02d}"
    duration_formatted.short_description = '时长'
    
    # 添加自定义操作
    actions = ['generate_thumbnails']
    
    def generate_thumbnails(self, request, queryset):
        for video in queryset:
            # 调用FFmpeg生成缩略图
            import subprocess
            output_path = f"/media/thumbnails/{video.id}.jpg"
            subprocess.run([
                'ffmpeg', '-i', video.file.path,
                '-ss', '00:00:03',
                '-vframes', '1',
                '-q:v', '2',
                output_path
            ])
            video.thumbnail = output_path
            video.save()

7. 关键问题解决方案

7.1 视频转码处理

使用Celery异步任务处理转码：

# tasks.py
from celery import shared_task

@shared_task
def convert_video_format(video_id, target_format='mp4'):
    video = Video.objects.get(id=video_id)
    input_path = video.file.path
    output_path = input_path.replace('.mov', '.mp4')
    
    import ffmpeg
    (
        ffmpeg
        .input(input_path)
        .output(output_path, vcodec='libx264', acodec='aac')
        .run(overwrite_output=True)
    )
    
    video.file = output_path
    video.save()

7.2 权限控制系统

# middleware.py
class VideoAccessMiddleware:
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response
    
    def __call__(self, request):
        response = self.get_response(request)
        return response
    
    def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):
        if request.path.startswith('/media/videos/'):
            video_path = request.path.split('/media/videos/')[1]
            video = Video.objects.filter(file__contains=video_path).first()
            if video and video.owner != request.user:
                return HttpResponseForbidden("无访问权限")

8. 应用场景分析

典型使用场景：

在线教育平台课程视频管理
企业内训视频资料库
短视频UGC内容平台
安防监控视频存档系统

9. 技术方案优缺点

优势：

开发效率高：Admin后台快速搭建
扩展性强：可集成DRF提供API
生态完善：FFmpeg等工具链成熟

挑战：

大文件处理需要额外优化
高并发播放需要CDN支持
视频处理消耗服务器资源

10. 实施注意事项

存储方案选择：本地存储仅适合小规模应用，建议使用AWS S3等云存储
上传限制配置：注意Nginx的client_max_body_size设置
安全防护：严格校验上传文件类型，使用clamav扫描病毒
版本控制：对视频修改记录进行版本管理

11. 总结与展望

本文详细演示了使用Django构建视频管理系统的核心功能。通过模型设计、文件处理、后台管理等模块的配合，开发者可以快速搭建起功能完善的视频平台。未来可扩展的方向包括：

集成AI视频分析（自动打标、内容审核）
实现智能推荐系统
开发多端同步播放功能

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