動画ファイルを簡単（再エンコードしないで）に結合して結合部分にチャプターを自動生成するスクリプトを、python を使って書いてみました

要件定義

mp4, mkv ファイルを再エンコードしないで結合したい
楽したい！（使いまわしができるように）
Windows10 環境で動く
python, ffmpeg, mkvmerge などのインストールはできる前提
すでにチャプターがついているファイルはそのチャプターを利用したい

こんな感じで要件を確定させて、実際にどのツールを使っていくのか？を検討していきます

検討結果（＝機能リスト）

Windows10でのみ検証しています（Linuxでも少しの修正で動くはず）
チャプターを簡単に作成するため最終的なファイルフォーマットを mkv にする
結合するファイルのファイル名をチャプター名として利用
mkvファイルで、すでにチャプターがついている場合はそのまま利用する
結合元のソースファイルは、mp4 or mkv のみ
結合するファイルの順番は python の Sort関数順
ワイルドカードで結合ファイルを選択するので、結合するファイル名の先頭部分は同一にする必要がある
Codec(A,V), 画素数, アスペクト比等は、結合するファイルで統一されているのが望ましい
ファイルフォーマットが異なる場合はある程度統一します（再エンコーディングしますので要時間）
pythonのコーディング久しぶりなのでコードが美しくないのはご容赦ください

動作の流れ

ソースファイルを mkv に統一
- ffmpeg 利用
- mp4 to mkv
動画フォーマットを統一
- ffprobe で確認して必要であれば ffmpeg を利用します

    # 動画ファイルの情報をjsonで出力します
    bat.write('"%s" "%s" -loglevel quiet -show_streams -print_format json > %s\n' 
        % (ffprobe, c, ffprobejson))
    bat.close()

    # jsonファイルを確認して想定しているサイズと異なる場合は再エンコードのフラグをたてます
    json_f = open(ffprobejson, "r")
    json_data = json.load(json_f)
    json_f.close()
    reenc = False
    for stream in json_data['streams']:
        if stream['codec_type'] == 'video':
            print(stream['codec_type'])
            if stream['codec_name'] != codec_name_v:
                print(stream['codec_name'])
                reenc = True 
            if stream['width'] != width:
                print(stream['width'])
                reenc = True 
            if stream['height'] != height:
                print(stream['height'])
                reenc = True

チャプターを追加
- 既存のチャプターを確認（mkvextract 利用）

    # チャプターが存在するとチャプター内容がファイル出力されます
    bat.write('"%s" "%s" chapters -s "%s"\n'
        % (mkvextract, mkv, chkchapfile))
    bat.close()
    # ファイルが生成されればチャプター付きなのでそのまま利用します

結合前のmkv状態で、00:00:00部分にチャプターを追加
- mkvmerge 利用（チャプターデータのファイルを生成してからmkvmergeで追加します）

    metafile = open(metafilename, 'w+')
    metafile.write('CHAPTER01=00:00:00.000\n')
    metafile.write('CHAPTER01NAME=%s\n' % bname)
    metafile.close()

    bat.write('"%s" --chapters "%s" -o "%s" "%s"\n'
        % (mkvmerge, metafilename, mkn, mkv))
    bat.close()

mkvファイルを結合
- mkvmerge 利用

ポイント

mkvmerge で mkvファイルを結合するときにチャプターが残る仕様を活用しています
外部ツールを起動する場合に subprocess（ライブラリ）経由で batファイルを使っています

初期設定

pythonファイルの先頭部分を修正してください

mkvmergeを起動するバッチファイル（ファイルが作成できる場所であればどこでも可）

batfilename = 'H:\mp4mkvmerge_.bat'

チャプターを作成するときの作業用ファイル（ファイルが作成できる場所であればどこでも可）

metafilename = 'H:\metadata.txt'

mkvmerge.exe の場所
ffmpeg.exe の場所
ffprobe.exe の場所
mkvextract.exe の場所

mkvmerge = 'C:\Program Files\MKVToolNix\mkvmerge.exe'
ffmpeg = 'C:\Program Files\ffmpeg\bin\ffmpeg.exe'
ffprobe = 'C:\Program Files\ffmpeg\bin\ffprobe.exe'
mkvextract = 'C:\Program Files\MKVToolNix\mkvextract.exe'

作業用の空ディレクトリ（存在している必要あり）
作業用ファイル名

tempDir = 'C:\TEMP'
mergefilename = '000.mkv'
chkmp4filename = 'chk.mp4'
chkmkvfilename = 'chk.mkv'
chkchapterfilename = 'chap.txt'

結合時に異なるフォーマットの場合に揃えるパラメータ（タブレット向き？）

codec_name_v = 'hevc'
codec_name_a = 'aac'
width = 1280
height = 720
sample_rate = '48000'
reenc_codec_v = 'hevc_nvenc'
reenc_codec_a = 'aac'
reenc_bitrate = '1200k'

サンプル

python mp4mkvmerge.py "C:\Videos" "DORAMA" "DORAMA #01-12 END" "C:\DELETE"

C:\Videos ディレクトリにある DORAMAで始まるファイル（DORAMA*.mp4, DORAMA*.mkv）を（ファイル名を pythonの標準sort順で）結合します
DORAMA #01.mp4 と DORAMA #01.mkv が存在する場合は同一とみなし DORAMA #01.mkv を結合対象とします
処理が終わったら、C:\Videos\DORAMA #01-12 END.mkv ファイルが生成されます
結合前のファイルは、C:\DELETE フォルダに移動されます

ソースコード

GitHub
https://github.com/dev2dev2022/mp4mkvmerge

カスタマイズ

Windows の batファイルを生成しているところをシェルスクリプトに変更すればLinux対応できます
再エンコードの ffmpegパラメータは好きなようにカスタマイズしてください（筆者は NVEncC64 を使っているので適当ですいません）

動画ファイルを簡単にチャプター付きで結合します