Используя видео, записанное iPad, как я могу рассчитать точную продолжительность времени между двумя кадрами?

Родное приложение камеры iOS (iPhone/iPad) не имеет фиксированной частоты кадров.

Я приложил детали для короткого ролика, который я записал. Она варьируется от 28,571 до 30,000 кадров в секунду.

VLC отображает частоту кадров 29,973708 кадров в секунду для того же клипа.

29,97* - это стандарт... странный стандарт, но тем не менее стандарт.
Он широко известен как дроп-фрейм.

Вы можете прочитать всю статью в Википедии, но, по сути, было глупо сделать так, чтобы аналоговые трансляции со скоростью 30 кадров в секунду не отображали странную интерференционную картину, основанную на частоте субкода изображения и звукового субкода. [Вам действительно не нужно знать все это ;)
«Пропуск кадров» на самом деле не пропускает кадры; он отбрасывает временной код, чтобы он в конечном итоге не рассинхронизировался.

На самом деле изображение должно работать со скоростью 30 кадров в секунду в «реальном» времени.

Формула, между прочим, 30/1.001 - хотя, во-первых, это кладж, она не совсем так работает...

То есть TC с пропуском кадров отбрасывает 18/18000 номеров кадров, что эквивалентно 1/1000, достигая 30×0,999 = 29,97 кадров/с. Это немного медленнее, чем истинная частота кадров NTSC, равная 30/1,001 = 29,97002997 кадров/с, что эквивалентно отбрасыванию числа кадров 1/1001. Разница составляет один дополнительный кадр NTSC на 1 000 000 значений TC с пропуском кадров, что незначительно.

В этом вы действительно можете обвинить американцев и телевизионный стандарт NTSC ** - остальной мир пошел с гораздо более разумными 25 кадрами в секунду, которые никогда не нуждались в этом обходном пути.

* или, точнее, в зависимости от того, как вы вычислите это, 29,97002997
** NTSC означает «никогда не дважды один и тот же цвет» ;-)