Use
ffmpeg -i firstVideo.mp4 -i secondVideo.mp4 -f lavfi -i "color=black:s=640x360:d=9"
-filter_complex \
"[0:v]format=pix_fmts=yuva420p,fade=t=out:st=4:d=1:alpha=1,setpts=PTS-STARTPTS[va0];\
[1:v]format=pix_fmts=yuva420p,fade=t=in:st=0:d=1:alpha=1,setpts=PTS-STARTPTS+4/TB[va1];\
[2:v][va0]overlay[over1];\
[over1][va1]overlay=format=yuv420[outv]" \
-vcodec libx264 -map [outv] output.mp4
O filtro de cor produz um vídeo de 320x240, salvo indicação em contrário. O filtro de escala procura preservar a taxa de proporção da fonte - 4: 3 neste caso, portanto, o vídeo é codificado como 640x360, mas com uma proporção de exibição de 4: 3, portanto, mostra como 480x360.