たぶん,誰か考えたと思うんですけれども,
例えば,元画像を4倍に拡大したいとして,

A.そのまま4倍に拡大する
B.半分に縮小した後,8倍に拡大する

を組み合わせた学習モデルって作れないですか?

解像度が低い画像を拡大しようとした時に,
Bだと近くのものは綺麗に拡大されるのですが,遠くのものが潰れてしまいます.
一方で,Aは全体的に綺麗なのですが,Bほど近くのものは綺麗にならない.

複雑で潰れそうな部分はAで,大雑把な部分はBのモデルを適用できれば,
画質がかなり改善されそうな気がするのですがいかがですか?