Eu tenho uma resposta para minha pergunta sobre a conversão de arquivos avi para o mp4. Acontece que o ffmpeg tem dificuldade em converter vídeos não padronizados. Eu postei na lista de e-mail do ffmpeg User e alguém chamado Gyan tinha uma solução para mim e Carl Eugene Hoyos entrou com um relatório de bug com o ffmpeg sobre isso.
Por enquanto, para converter um vídeo não padrão para o formato avi para mp4, é necessário pré-processar o arquivo usando o mp4peg para convertê-lo no formato h264. Então você pode convertê-lo em mp4 usando o ffmpeg. Aqui estão os comandos:
mp4box -aviraw video hd.avi
ffmpeg -v verbose -i hd_video.h264 -i hd.avi -map 0 -map 1:a -vf scale = 640:480 out.mp4
Nota: o hd.avi é o seu vídeo, o hd_video.h264 é produzido pelo mp4box e o resultado final estará em out.mp4
O relatório de bug arquivado em 25 de julho de 2017 com o ffmpeg tem o número do bilhete 6551. Em 6 de outubro de 2017, nada foi feito para corrigi-lo.
Espero que isso ajude alguém.