Tente assim:
ffmpeg -i input.avi -vf "pad=width=640:height=480:x=0:y=120:color=black" output.avi
A sintaxe do filtro de vídeo é a nova maneira de usar o preenchimento. Aqui, a largura e a altura da saída de vídeo são 640x480 e a imagem é colocada a 120 pixels da parte superior, e a 0 pixels da esquerda. Para calcular suas dimensões exatas, basta aplicar os mesmos princípios.
Consulte a documentação pad
video filter para obter mais detalhes.