Без перекодирования возможно только если файлы одинакового формата - кодек и параметры кодирования должны совпадать.
Вам нужно выделить сперва видеопотоки из обоих файлов
ffmpeg -i input1.mp4 -an -vcodec copy -f m4v input1video.m4v
Затем соединить m4v файлы, не уверен, что простого склеивания хватит, но вполне возможно.
И в конце вам нужно запаковать полученный поток обратно в mp4. Для этого вам потребуется все данные из заголовков файлов. Больше тут:
processors.wiki.ti.com/index.php/Extracting_MPEG-4...