Как врезать в старый фильм ДВД новые фрагменты и не потерять при этом качество?

В принципе, да. Разбираете DVDюху на элементарные потоки (например, с помощью ReJig), сшиваете видео и звук заново в единый файл. Обе операции без перекодирования делаются. Кидаете фильм в монтажку, лучше в Womble MPEG Video Wizard DVD, которая может выдавать результат с mpeg-2 без перекомпрессии.

Предварительно те самые новые куски рендерите с параметрами как и у исходника. Потом и вшиваете их в указанной программе (можно и в любой другой проге это сделать, но рендерить даже mpeg-2 придётся заново) .

Далее, собираете заново DVDюху, с сохранением меню (я пользую IfoEdit, IFOUpdate для этого) .

Если фильм после вставок вылезает за пределы размера болванки, то выхода два: 1. Предварительно придётся немного сжимать фильм, 2. Для записи будущего изменённого фильма использовать двухслойник.

Наверное, не врезать, а, таки, вставить.
Можно, и даже без потерь, НО. . .
Если изначальный размер фильма полностью занимает всю болванку (порядка 4,3 гига) , то без потерь не получится. Впрочем, если даже 4,3 гига, но с битрейтом 8,5 - 9000 кбит/сек, то ВИДИМОЙ потери даже не заметите. Вопрос в другом: придётся заливать образ диска в прогу видеомонтажа, а потом ПО-НОВОЙ делать авторинг двд-видеодиска. Что-то мне подсказывает, что Вы эти слова слышите впервые, так что не парьтесь, и отдайте Ваш материал ПОНИМАЮЩИМ в этом деле людям. Лучше чем у них, у Вас не получится, если и получится, то через ххх-недель методом проб и ошибок. Не проще ли заплатить энную сумму, чтобы сделали по-человески? Поверьте, обработка видео - это не пару кнопок жмакнуть.

сохраняй видео в хорошем качестве.