Muito obrigado. Só para postar a solução (meu vídeo é sem som):
# ffmpeg -f lavfi \
-i nullsrc=s=3840x2160:d=10:r=30 \
-i input_video.mp4 \
-filter_complex "[0:v][1:v]overlay[video]" \
-map "[video]" \
-shortest \
output_video.mp4