How can I add keyframes for FLV files without reencoding?
Você não pode.
Um quadro-chave, ou quadro I, é um quadro que se sustenta sozinho - não requer nenhum quadro antes ou depois para ser decodificado. Outros quadros são quadros P (que requerem um ou mais quadros anteriores a serem decodificados, e baseiam seu conteúdo em alterações feitas no quadro anterior, em vez de formar uma imagem completa isoladamente) e quadros B (o mesmo que quadros P, mas quadros de referência antes de e após eles).
Para alterar um quadro P ou B para um quadro I, você precisa decodificar e reescrever o fluxo de vídeo. Então você não pode adicionar quadros-chave sem recodificar.
Dê uma olhada no guia de codificação x264 no wiki do ffmpeg para algumas dicas sobre como obter uma codificação de boa aparência.